در طول تاریخ نسبتاً کوتاهی از وسایل نقلیه زرهی (BTT) نیروهای زمینی ، که حدود صد سال قدمت دارد ، ماهیت رفتار خصمانه بارها تغییر کرده است. این تغییرات ماهیتی اساسی داشتند - از جنگ "موضعی" به "موبایل" و بعلاوه ، درگیری های محلی و عملیات ضدتروریستی. این ماهیت عملیات نظامی پیشنهادی است که در شکل گیری الزامات تجهیزات نظامی تعیین کننده است. بر این اساس ، رتبه بندی خواص اصلی BTT نیز تغییر کرد. ترکیب کلاسیک "قدرت آتش - دفاع - تحرک" بارها و بارها به روز شده و با اجزای جدید تکمیل شده است. در حال حاضر ، دیدگاهی ایجاد شده است که بر اساس آن اولویت به امنیت داده می شود.
گسترش قابل توجه محدوده و قابلیت های وسایل نقلیه ضد زره (BTT) باعث ماندگاری آن به مهمترین شرط برای انجام یک مأموریت رزمی شد. اطمینان از قابلیت بقا و (به معنای محدودتر) حفاظت از BTT بر اساس یک رویکرد یکپارچه است. هیچ وسیله حفاظتی جهانی در برابر همه تهدیدات احتمالی مدرن وجود ندارد ، بنابراین ، سیستم های مختلف حفاظتی بر روی تاسیسات BTT نصب شده و متقابلاً مکمل یکدیگر هستند. تا به امروز ، ده ها ساختار ، سیستم و مجتمع برای اهداف حفاظتی ایجاد شده است ، از زره های سنتی گرفته تا سیستم های حفاظتی فعال. در این شرایط ، تشکیل ترکیب بهینه حفاظت پیچیده یکی از مهمترین وظایف است که حل آن تا حد زیادی کمال ماشین توسعه یافته را تعیین می کند.
راه حل مشکل ادغام وسایل حفاظتی مبتنی بر تجزیه و تحلیل تهدیدات احتمالی در شرایط فرض شده استفاده است. و در اینجا لازم است به این واقعیت برگردیم که ماهیت خصومت ها و در نتیجه "لباس نماینده سلاح های ضد تانک"
مثلاً با جنگ جهانی دوم مقایسه کنید. در حال حاضر ، خطرناک ترین برای BTT دو گروه مخالف (هم از نظر سطح تکنولوژیکی و هم روش های کاربرد) گروه های وسیله - سلاح های دقیق (WTO) ، از یک سو ، و سلاح های غوغا و مین ها ، از سوی دیگر است. اگر استفاده از WTO برای کشورهای بسیار پیشرفته معمول است و به طور معمول منجر به نتایج نسبتاً سریع در نابودی گروه های خودروهای زرهی دشمن می شود ، استفاده گسترده از مین ها ، مواد منفجره دست ساز (SBU) و ضد دست نارنجک اندازهای تانک توسط تشکل های مختلف مسلح دارای ماهیت بلند مدت هستند. تجربه عملیات نظامی ایالات متحده در عراق و افغانستان از این نظر بسیار گویاست. با توجه به اینکه چنین درگیری های محلی معمولی ترین شرایط در شرایط مدرن است ، باید پذیرفت که این مین ها و سلاح های غوغایی هستند که بیشترین خطر را برای BTT دارند.
میزان تهدید ناشی از مین ها و بمب های دست ساز به خوبی با داده های کلی درباره تلفات تجهیزات ارتش آمریکا در درگیری های مختلف مسلحانه نشان داده شده است (جدول 1).
تجزیه و تحلیل پویایی تلفات به ما این امکان را می دهد که بدون قید و شرط بیان کنیم که جزء عملیات مین حفاظت پیچیده از وسایل نقلیه زرهی امروزه به ویژه اهمیت دارد. ارائه حفاظت از مین به یکی از مشکلات اصلی توسعه دهندگان خودروهای نظامی مدرن تبدیل شده است.
برای تعیین راه های اطمینان از حفاظت ، قبل از هر چیز ، لازم است ویژگی های احتمالی تهدیدها - نوع و قدرت معادن و مواد منفجره مورد استفاده را ارزیابی کنید. در حال حاضر ، تعداد زیادی مین ضد تانک م effectiveثر ایجاد شده است ، که از جمله آنها در اصل عمل متفاوت است. آنها می توانند به فیوزهای فشار و سنسورهای چند کاناله مجهز شوند-مغناطیس سنجی ، لرزه ای ، آکوستیک و غیره. توانایی سوراخ کردن
ویژگی های درگیری های نظامی مورد بررسی به معنای وجود مین های "فناوری پیشرفته" در اختیار دشمن نیست. تجربه نشان می دهد که در بیشتر موارد از معادن ، و بیشتر SBU ، با انفجار زیاد با فیوزهای کنترل رادیویی یا تماسی استفاده می شود. نمونه ای از یک وسیله انفجاری دست ساز با یک فیوز فشار ساده در شکل نشان داده شده است. 1
میز 1
اخیراً ، در عراق و افغانستان مواردی از استفاده از بمب های دست ساز با عناصر قابل توجه از نوع "هسته شوک" مشاهده شده است. ظهور چنین دستگاه هایی پاسخی برای افزایش حفاظت مین از BTT است. اگرچه به دلایل واضح ، تولید مجموعه تجمعی با کیفیت بالا و بسیار کارآمد با "وسایل بداهه" غیرممکن است ، با این وجود ، توانایی سوراخ زره چنین SBU ها تا 40 میلی متر فولاد است. این کاملاً کافی است تا بتوان خودروهای زرهی سبک را به طور قابل اعتماد شکست داد.
قدرت معادن و SBU مورد استفاده تا حد زیادی به در دسترس بودن برخی مواد منفجره (مواد منفجره) و همچنین امکانات تخمگذار آنها بستگی دارد. به عنوان یک قاعده ، مواد منفجره دستی بر اساس مواد منفجره صنعتی ساخته می شوند ، که در همان قدرت ، وزن و حجم بسیار بیشتری نسبت به مواد منفجره "رزمی" دارند. مشکلات در تخمگذار پنهان چنین IED های حجیم قدرت آنها را محدود می کند. داده های مربوط به فراوانی استفاده از معادن و IED ها با معادل های مختلف TNT ، که در نتیجه تجربیات عملیات نظامی ایالات متحده در سال های اخیر به دست آمده است ، در جدول آورده شده است. 2
جدول 2
تجزیه و تحلیل داده های ارائه شده نشان می دهد که بیش از نیمی از مواد منفجره مورد استفاده در زمان ما معادل TNT 6-8 کیلوگرم است. این محدوده است که باید به عنوان محتمل ترین و بنابراین خطرناک ترین آن شناخته شود.
از نظر ماهیت شکست ، انواع انفجار در زیر ماشین و زیر چرخ (کاترپیلار) وجود دارد. نمونه های معمولی ضایعات در این موارد در شکل نشان داده شده است. 2. در صورت انفجار در قسمت زیرین ، بسیار محتمل است که یکپارچگی (شکستن) بدنه و از بین رفتن خدمه هم به دلیل بارهای دینامیکی بیش از حد مجاز مجاز و هم به دلیل برخورد موج ضربه ای و تکه تکه شدن باشد. جریان بسیار محتمل است تحت انفجار چرخ ، به طور معمول ، تحرک خودرو از بین می رود ، اما عامل اصلی تأثیر بر خدمه فقط بارهای پویا است.
شکل 1. دستگاه انفجاری دست ساز با فیوز فشار دهنده
رویکردهای اطمینان از حفاظت مین از BTT در درجه اول با الزامات مربوط به حفاظت از خدمه و تنها در مرحله دوم - با الزامات برای حفظ عملکرد خودرو تعیین می شود.
با کاهش بارهای ضربه ای به این تجهیزات و نقاط اتصال آن ، می توان از قابلیت کارکرد تجهیزات داخلی و در نتیجه ، توانایی رزمی فنی اطمینان حاصل کرد. اکثر
در این زمینه قطعات و مجموعه هایی که در قسمت انتهایی دستگاه یا در حداکثر انحراف دینامیکی ممکن از کف در حین انفجار ثابت شده اند ، بسیار مهم هستند. باید تا حد امکان تعداد نقاط اتصال تجهیزات به پایین به حداقل برسد و خود این گره ها باید دارای عناصر جذب کننده انرژی باشند که بارهای پویا را کاهش می دهند. در هر مورد ، طراحی نقاط پیوست اصلی است.در عین حال ، از نظر طراحی پایین ، برای اطمینان از عملکرد تجهیزات ، لازم است که انحراف دینامیکی (افزایش استحکام) کاهش یابد و حداکثر کاهش ممکن بارهای دینامیکی منتقل شده به نقاط اتصال تجهیزات داخلی
در صورت رعایت شرایط متعددی می توان تعمیر و نگهداری خدمه را به دست آورد.
اولین شرط این است که بارهای دینامیکی منتقل شده در حین انفجار به نقاط اتصال خدمه یا صندلی های نیرو منتقل شود. اگر صندلی ها مستقیماً به قسمت پایینی خودرو چسبیده باشند ، تقریباً تمام انرژی منتقل شده به این قسمت از قسمت پایین به نقاط اتصال آنها منتقل می شود ، بنابراین
مجموعه های بسیار کارآمد صندلی های جذب کننده انرژی مورد نیاز است. این مهم است که ارائه حفاظت در قدرت شارژ بالا مشکوک شود.
هنگامی که صندلی ها به کناره ها یا سقف بدنه بسته می شوند ، جایی که ناحیه تغییر شکل "انفجاری" محلی گسترش نمی یابد ، فقط بخشی از بارهای پویا که به طور کلی به بدنه خودرو توزیع می شود به نقاط اتصال منتقل می شود. به با توجه به جرم قابل توجه وسایل نقلیه رزمی و همچنین وجود عواملی مانند کشش سیستم تعلیق و جذب نسبی انرژی به دلیل تغییر شکل محلی ساختار ، شتابهای منتقل شده به طرفین و سقف بدنه نسبتاً کوچک خواهد بود.
دومین شرط برای حفظ ظرفیت کاری خدمه (مانند تجهیزات داخلی) حذف تماس با قسمت پایین در حداکثر انحراف دینامیکی است. این امر می تواند کاملاً سازنده به دست آید - با به دست آوردن فاصله لازم بین پایین و کف محفظه قابل سکونت. افزایش سختی کف منجر به کاهش این فاصله مورد نیاز می شود. بنابراین ، عملکرد خدمه با استفاده از صندلی های مخصوص ضربه گیر که در مکانهای دور از مناطق احتمالی بارهای انفجاری ثابت شده اند ، و همچنین با از بین بردن تماس خدمه با پایین در حداکثر انحراف دینامیکی تضمین می شود.
نمونه ای از اجرای یکپارچه این رویکردها برای حفاظت از مین ، کلاس نسبتاً جدیدی از خودروهای زرهی MRAP (محافظت شده در برابر کمین مقاوم در برابر مین) است که مقاومت آنها در برابر مواد منفجره و آتش سلاح های کوچک افزایش یافته است (شکل 3) …
شکل 2. ماهیت شکست وسایل نقلیه زرهی هنگام تخریب زیر و زیر چرخ
ما باید به بالاترین کارایی نشان داده شده توسط ایالات متحده ، که با آن توسعه و عرضه مقادیر زیادی از این نوع ماشین آلات به عراق و افغانستان سازماندهی شده بود ، ادای احترام کنیم. این وظیفه به تعداد زیادی از شرکتها واگذار شد - Force Protection ، BAE Systems ، Armor Holdings ، Oshkosh Trucks / Ceradyne ، Navistar International و غیره. این امر کاهش قابل توجه ناوگان MRAR را از پیش تعیین کرد ، اما در عین حال امکان آنها را در مقادیر لازم در مدت زمان کوتاه تحویل دهید.
ویژگیهای مشترک رویکرد برای اطمینان از حفاظت از مین در اتومبیلهای این شرکتها شکل منطقی V شکل قسمت پایین بدنه ، افزایش استحکام قسمت پایین به دلیل استفاده از صفحات زره فولادی ضخیم و استفاده اجباری از صندلی های مخصوص جذب انرژی حفاظت فقط برای ماژول قابل سکونت ارائه می شود. همه چیزهایی که "خارج" هستند ، از جمله قسمت موتور ، یا هیچ محافظتی ندارند ، یا محافظت ضعیفی دارند. این ویژگی به آن اجازه می دهد تا در برابر تضعیف مقاومت کند
IED های قدرتمند به دلیل تخریب آسان محفظه ها و مجموعه های "بیرونی" با به حداقل رساندن انتقال ضربه بر روی ماژول قابل سکونت (شکل 4). راه حل های مشابه هر دو بر روی ماشین های سنگین ، به عنوان مثال ، Ranger از Universal Engineering (شکل 5) ، و روی نور ، از جمله IVECO 65E19WM. این راه حل فنی با عقلانیت آشکار در شرایط جرم محدود ، هنوز قابلیت بقا و حفظ تحرک بالا را با وسایل انفجاری نسبتاً ضعیف و همچنین گلوله باران فراهم نمی کند.
برنج. 3خودروهای زرهی کلاس MRAP (Mine Resistant Ambush Protected) دارای مقاومت بیشتری در برابر مواد منفجره و آتش سلاح های کوچک هستند
برنج. 4. جدا شدن چرخ ها ، نیروگاه ها و تجهیزات خارجی از قسمت خدمه هنگام انفجار خودرو توسط مین
برنج. 5. وسایل نقلیه زرهی سنگین خانواده Ranger of Universal Engineering
برنج. 6 خودرو از خانواده Typhoon با افزایش سطح مقاومت در برابر مین
ساده و قابل اعتماد ، اما از نظر وزن منطقی ترین نیست ، استفاده از فولاد صفحه سنگین برای محافظت از کف. سازه های زیرین سبک تر با عناصر جذب کننده انرژی (به عنوان مثال ، قطعات لوله ای شش ضلعی یا مستطیلی) هنوز به طور بسیار محدود مورد استفاده قرار می گیرند.
خودروهای خانواده Typhoon (شکل 6) ، توسعه یافته در روسیه ، همچنین متعلق به کلاس MRAP هستند. در این خانواده از وسایل نقلیه ، تقریباً تمام راه حل های فنی شناخته شده برای اطمینان از حفاظت از مین ها اجرا می شود:
- پایین به شکل V ،
- چند لایه قسمت محفظه خدمه ، مخزن مین ،
- کف داخلی روی عناصر الاستیک ،
- موقعیت خدمه در حداکثر فاصله ممکن از محتمل ترین محل انفجار ،
- واحدها و سیستم های محافظت شده در برابر ضربه مستقیم سلاح ،
- صندلی های جذب کننده انرژی با کمربند ایمنی و پشتی سر.
کار بر روی خانواده Typhoon نمونه ای از همکاری و رویکردی یکپارچه برای حل مشکل تضمین امنیت به طور کلی و مقاومت مین به طور خاص است. توسعه دهنده اصلی حفاظت از خودروهای ایجاد شده توسط کارخانه اتومبیل اورال OAO NII Stali است. توسعه پیکربندی و طرح کلی کابین ها ، ماژول های عملکردی و همچنین صندلی های جذب کننده انرژی توسط JSC "Evrotechplast" انجام شد. برای انجام شبیه سازی عددی تاثیر انفجار بر روی ساختار خودرو ، متخصصان مرکز مهندسی ساروف LLC درگیر شدند.
رویکرد فعلی برای تشکیل حفاظت از معادن شامل چندین مرحله است. در مرحله اول ، مدل سازی عددی تاثیر محصولات انفجاری بر روی طرح ترسیم شده انجام می شود. علاوه بر این ، پیکربندی خارجی و طراحی کلی پایین ، پالت های ضد مین روشن شده و ساختار آنها در حال کار است (توسعه سازه ها نیز ابتدا با روش های عددی انجام می شود ، و سپس بر روی قطعات با انفجار واقعی آزمایش می شود).
در شکل 7 نمونه هایی از مدل سازی عددی تاثیر انفجار بر روی ساختارهای مختلف سازه های مین گذاری شده را نشان می دهد که توسط JSC "Institute of Steel" در چارچوب کار بر روی محصولات جدید انجام شده است. پس از اتمام طراحی دقیق دستگاه ، گزینه های مختلفی برای تضعیف آن شبیه سازی می شود.
در شکل 8 نتایج شبیه سازی های عددی انفجار خودرو Typhoon را نشان می دهد که توسط مرکز مهندسی Sarov LLC انجام شده است. بر اساس نتایج محاسبات ، تغییرات لازم انجام می شود ، که نتایج آنها قبلاً با آزمایش های انفجار واقعی تأیید شده است. این رویکرد چند مرحله ای به فرد امکان می دهد تا صحت راه حل های فنی را در مراحل مختلف طراحی ارزیابی کند و به طور کلی خطر خطاهای طراحی را کاهش داده و همچنین منطقی ترین راه حل را انتخاب کند.
برنج. 7 تصویر از تغییر شکل ساختارهای مختلف حفاظتی در شبیه سازی عددی تاثیر انفجار
برنج. 8 تصویر توزیع فشار در شبیه سازی عددی انفجار ماشین "Typhoon"
ویژگی مشترک وسایل نقلیه زرهی مدرن در حال ایجاد ، مدولار بودن اکثر سیستم ها ، از جمله سیستم های حفاظتی است. این امر امکان انطباق نمونه های جدید BTT با شرایط موردنظر استفاده را فراهم می کند و برعکس ، در صورت عدم تهدید برای اجتناب از توجیه ناموفق
هزینه ها با توجه به حفاظت از مین ، چنین پیمانه ای امکان پاسخ سریع به تغییرات احتمالی در انواع و قدرت دستگاه های انفجاری مورد استفاده را فراهم می کند و یکی از مشکلات اصلی حفاظت از خودروهای زرهی مدرن را با حداقل هزینه حل می کند.
بنابراین ، در مورد مشکل مورد بررسی ، نتایج زیر را می توان نتیجه گرفت:
- یکی از جدی ترین تهدیدها برای خودروهای زرهی در معمولی ترین درگیری های محلی امروز مین ها و IED ها هستند که بیش از نیمی از تلفات تجهیزات را تشکیل می دهند.
- برای اطمینان از حفاظت بالای مین از BTT ، یک رویکرد یکپارچه شامل طرح و طراحی ، راه حل های "مدار" و همچنین استفاده از تجهیزات ویژه ، به ویژه صندلی های خدمه جذب کننده انرژی مورد نیاز است.
- مدل های BTT با حفاظت مین بالا قبلاً ایجاد شده اند و به طور فعال در درگیری های مدرن استفاده می شوند ، که تجزیه و تحلیل تجربه استفاده از رزمی آنها و تعیین راه هایی برای بهبود بیشتر طراحی آنها را ممکن می سازد.
