среда, 26 сентября 2012 г.

Противоминная защита современных бронированных машин – пути решения и примеры реализации


 На протяжении сравнительно короткой истории бронетехники сухопутных войск, составляющей около ста лет, характер ведения боевых действий неоднократно менялся. Эти изменения носили кардинальный характер – от «позиционной» до «маневренной» войны и, далее, до локальных конфликтов и контртеррористических операций.
Именно характер предполагаемых боевых действий является определяющим при формировании требований к военной технике, соответственно, менялось и ранжирование основных свойств бронетанковой техники (БТТ). Классическое сочетание «огневая мощь – защита – подвижность» неоднократно обновлялось, дополнялось новыми компонентами. В настоящее время утвердилась точка зрения, согласно которой именно защищенности отдается приоритетное значение.
Значительное расширение номенклатуры и возможностей средств борьбы с бронетехникой сделало её живучесть важнейшим условием выполнения боевой задачи. Обеспечение живучести и, в более узком смысле - защищенности БТТ, строится на основе комплексного подхода. Не может быть универсального средства защиты от всех возможных современных угроз, поэтому на объекты бронетехники устанавливаются различные системы защиты, взаимно дополняющие друг друга. К настоящему времени созданы десятки конструкций, систем и комплексов защитного назначения, начиная от традиционной брони и заканчивая системами активной защиты. В этих условиях определение оптимального состава комплексной защиты является одной из важнейших задач, решение которой определяет в значительной степени совершенство разрабатываемой машины.
Решение задачи комплексирования средств защиты строится на основе анализа потенциальных угроз в предполагаемых условиях применения. И здесь следует вновь вернуться к тому, что характер боевых действий и, следовательно «представительный наряд противотанковых средств», сильно изменились по сравнению, скажем, со второй мировой войной. Наиболее опасными для бронетехники в настоящее время являются две противоположных, как по технологическому уровню, так и по способам применения, группы средств – высокоточное оружие (ВТО) с одной стороны и средства ближнего боя и мины – с другой. Если применение ВТО характерно для высокоразвитых стран и, как правило, приводит к достаточно быстрым результатам по уничтожению группировок бронетехники противника, то широчайшее применение мин, самодельных взрывных устройств (СВУ) и ручных противотанковых гранатометов со стороны различных вооруженных формирований носит длительный характер. Весьма показателен в этом смысле опыт боевых действий США в Ираке и Афганистане. Считая именно такие локальные конфликты наиболее характерными для современных условий, следует признать именно мины и средства ближнего боя наиболее опасными для бронетехники.
Уровень угрозы, которую представляют сейчас мины и самодельные взрывные устройства, хорошо иллюстрируют обобщенные данные по потерям техники армии США в различных вооруженных конфликтах (таблица 1).
Таблица 1
Конфликт
Потери техники от мин и СВУ (%)
Вторая мировая война
23
Корея
56
Вьетнам
70
Операция «Буря в пустыне» (Ирак)
59
Операция «Возрождение надежды» (Сомали)
60
Анализ динамики потерь позволяет однозначно утверждать, что противоминный компонент комплексной защиты бронетехники является сегодня особенно актуальным. Обеспечение противоминной защиты стало одной из главных проблем, стоящих перед разработчиками современных машин военного назначения.
Для определения путей обеспечения защиты в первую очередь следует оценить характеристики наиболее вероятных угроз – тип и мощность применяемых мин и взрывных устройств. В настоящее время создано большое количество эффективных противотанковых мин, отличающихся, в том числе, по принципу действия. Они могут оснащаться как взрывателями нажимного действия, так и многоканальными датчиками – магнитометрическими, сейсмическими, акустическими и др. Боевая часть может быть как простейшей фугасной, так и с поражающими элементами типа «ударное ядро», имеющими высокую бронепробивную способность.
Особенности рассматриваемых военных конфликтов не подразумевают наличия у противника «высокотехнологичных» мин. Опыт показывает, что в большинстве случаев применяются мины, а чаще СВУ, фугасного действия с радиоуправляемыми или контактными взрывателями. Пример самодельного взрывного устройства с простейшим взрывателем нажимного типа показан на рисунке.
В последнее время в Ираке и Афганистане зафиксированы случаи применения самодельных взрывных устройств с поражающими элементами типа «ударное ядро». Появление подобных устройств является ответом на повышение противоминной защиты бронетехники. Хотя по понятным причинам изготовить высококачественный и высокоэффективный кумулятивный узел «подручными средствами» невозможно, тем не менее, бронепробивная способность таких СВУ составляет до 40 мм стали. Этого вполне достаточно для надежного поражения легкобронной техники. 
 Мощность применяемых мин и СВУ зависит в значительной степени от доступности тех или иных взрывчатых веществ (ВВ), а также от возможностей по их закладке. Как правило, СВУ изготавливаются на основе промышленных взрывчатых веществ, обладающих при той же мощности гораздо большими весом и объемом, чем «боевые» ВВ. Сложности по скрытой закладке таких громоздких СВУ ограничивают их мощность. Данные по частоте применения мин и СВУ с различными тротиловыми эквивалентами, полученные в результате обобщения опыта боевых действий США за последние годы, приведены в таблице 2.
Таблица 2
Тротиловый эквивалент, кг
Количество применяемых мин (%)
0-1
0
1-2
3,5
2-3
2
3-4
0
4-5
10
5-6
17
6-7
24,5
7-8
29
8-9
3,5
9-10
5,5
> 10
5
Анализ представленных данных показывает, что более половины применяемых в наше время взрывных устройств имеют тротиловые эквиваленты 6…8 кг. Именно этот диапазон следует признать наиболее вероятным и, следовательно, наиболее опасным.
С точки зрения характера поражения различают типы подрыва под днищем машины и под колесом (гусеницей). Характерные поражения в этих случаях показаны на рисунке 2. При подрывах под днищем весьма вероятным является нарушение целостности (пролом) корпуса и поражение экипажа как за счет динамических нагрузок, превышающих предельно допустимые, так и за счет воздействия ударной волны и осколочного потока. При подрывах под колесом, как правило, утрачивается подвижность машины, но основным фактором поражения экипажа являются только динамические нагрузки.
Подходы к обеспечению противоминной защиты бронетехники в первую очередь определяются требованиями по защите экипажа и лишь во вторую – требованиями по сохранению работоспособности машины.
Сохранение работоспособности внутреннего оборудования и, как следствие, технической боеспособности, может быть обеспечено за счет снижения ударных нагрузок на данное оборудование и узлы его крепления. Наиболее критичными в этом плане являются узлы и агрегаты, закрепленные на днище машины или в пределах максимально возможного динамического прогиба днища при подрыве. Количество узлов крепления оборудования к днищу следует по возможности минимизировать, а сами эти узлы должны иметь энергопоглощающие элементы, снижающие динамические нагрузки. В каждом конкретном случае конструкция узлов крепления является оригинальной. В то же время, с точки зрения конструкции днища, для обеспечения работоспособности оборудования следует уменьшать динамический прогиб (увеличивать жесткость) и обеспечивать максимально возможное снижение динамических нагрузок, передаваемых на узлы крепления внутреннего оборудования. 
 Сохранение работоспособности экипажа может быть обеспечено при выполнении ряда условий.
Первым условием является минимизация динамических нагрузок, передаваемых при подрыве на узлы крепления кресел экипажа или десанта. В случае крепления кресел непосредственно на днище машины, на его узлы крепления будет передаваться практически вся энергия, сообщаемая этому участку днища, поэтому требуются чрезвычайно эффективные энергопоглощающие узлы кресел. Важно, что обеспечение защиты при большой мощности заряда становится сомнительным.
При креплении кресел к бортам или крыше корпуса, куда не распространяется зона локальных «взрывных» деформаций, обеспечивается передача на узлы крепления лишь той части динамических нагрузок, которые распространяются на корпус машины в целом. Учитывая значительную массу рассматриваемых машин, а также наличие таких факторов, как упругость подвески и частичное поглощение энергии за счет локальной деформации конструкции, ускорения, передаваемые на борта и крышу корпуса, будут сравнительно невелики.
Вторым условием сохранения работоспособности экипажа является, как и в случае внутреннего оборудования, исключение контакта с днищем при максимальном динамическом прогибе. Это условие может быть достигнуто чисто конструктивно, путем обеспечения необходимого зазора между днищем и полом обитаемого отделения. Повышение жесткости днища ведет к уменьшению данного необходимого зазора. Таким образом, работоспособность экипажа обеспечивается специальными амортизирующими креслами, закрепленными в местах, удаленных от зон возможного приложения взрывных нагрузок, а также путем исключения контакта экипажа с днищем при максимальном динамическом прогибе.
Примером комплексной реализации данных подходов к обеспечению противоминной защиты является сравнительно недавно появившийся класс бронеавтомобилей MRAP (Mine Resistant Ambush Protected - защищенные от подрыва и атак из засад), обладающих повышенной стойкостью как к воздействию взрывных устройств, так и к огню стрелкового оружия. Следует отдать должное проявленной США высочайшей оперативности, с которой были организованы разработки и поставки в больших количествах подобных автомобилей в Ирак и Афганистан. Выполнение данной задачи было поручено довольно большому количеству фирм - Force Protection, BAE Systems, Armor Holdings, Oshkosh Trucks/Ceradyne, Navistar International и др. Это предопределило значительную разунификацию парка MRAP, но зато позволило в короткие сроки обеспечить их поставки в необходимых количествах.
Общими особенностями подхода к обеспечению противоминной защиты на автомобилях данных фирм являются рациональная V-образная форма нижней части корпуса, повышенная прочность днища за счет применения стальных броневых листов большой толщины и обязательное применение специальных энергопоглощающих сидений. Защита обеспечивается только для обитаемого модуля. Все, что находится «снаружи», в том числе моторный отсек, либо не имеет защиты вовсе, либо защищено слабо. Эта особенность позволяет выдерживать подрыв достаточно мощных СВУ за счет легкого разрушения «наружных» отсеков и узлов с минимизацией передачи воздействия на обитаемый модуль (рисунок 3). Реализуются подобные решения как на тяжелых машинах, например, Ranger фирмы Universal Engineering, так и на легких, в том числе - IVECO 65E19WM. При очевидной рациональности в условиях ограниченной массы, данное техническое решение все-таки не обеспечивает высокой живучести и сохранения подвижности при относительно слабых взрывных устройствах, а также пулевом обстреле.
Простым и надежным, но не самым рациональным с точки зрения массы, является применение толстолистовой стали для защиты днища. Более легкие структуры днища с энергопоглощающими элементами, например, шестигранными или прямоугольными трубчатыми деталями, применяются пока весьма ограниченно.
 К классу MRAP относятся и автомобили семейства «Тайфун», разработанные в России. В данном семействе автомобилей реализованы практически все известные в настоящее время технические решения по обеспечению противоминной защиты:
  • V-образная форма днища
  • многослойное днище обитаемого отделения, противоминный поддон
  • внутренний пол на упругих элементах
  • расположение экипажа на максимально возможном удалении от наиболее вероятного места подрыва
  • защищенные от прямого воздействия оружия агрегаты и системы
  • энергопоглощающие сиденья с ремнями безопасности и подголовниками 
Работа над семейством «Тайфун» является примером кооперации и комплексного подхода к решению задачи обеспечения защищенности в целом и противоминной стойкости в частности. Головным разработчиком защиты автомобилей, разрабатываемых автомобильным заводом «Урал», является ОАО «НИИ Стали». Разработка общей конфигурации и компоновки кабин и функциональных модулей, а также энергопоглощающих сидений была выполнена ОАО «Евротехпласт». Для выполнения численного моделирования воздействия взрыва на конструкцию автомобиля были привлечены специалисты ООО «Саровский Инженерный Центр». 
 Сложившийся подход к разработке противоминной защиты включает несколько стадий. На первом этапе выполняется численное моделирование воздействия продуктов взрыва на эскизно проработанную конструкцию. Далее уточняется внешняя конфигурация и общая конструкция днища, противоминных поддонов и отрабатывается их структура. Отработка структур также производится сначала численными методами, а затем испытывается на фрагментах реальным подрывом.
 На рисунке 5 приведены примеры численного моделирования воздействия взрыва на различные структуры противоминных конструкций, выполненные ОАО «НИИ Стали» в рамках работ над новыми изделиями. После завершения детальной разработки конструкции машины, моделируются различные варианты её подрыва.
На рисунке 6 показаны результаты численного моделирования подрыва автомобиля «Тайфун», выполненные Саровским инженерным центром. По итогам расчетов производятся необходимые доработки, результаты которых проверяется уже реальными испытаниями на подрыв. Такая многоступенчатость разработки позволяет оценивать правильность технических решений на различных стадиях проектирования и в целом снизить риск конструктивных ошибок, выбрать наиболее рациональное решение.
Общей чертой разрабатываемых современных машин является модульность большинства систем, в том числе защитных. Это позволяет адаптировать новые машины к предполагаемым условиям применения и, наоборот, при отсутствии каких-либо угроз избегать неоправданных затрат. В отношении противоминной защиты такая модульность позволяет оперативно реагировать на возможные изменения типов и мощностей применяемых взрывных устройств и с минимальными затратами эффективно решать одну из главных проблем защиты современной бронетехники.
Таким образом, по рассматриваемой проблеме можно сделать следующие выводы:
  • одну из самых серьезных угроз для бронетехники в наиболее типичных сейчас локальных конфликтах представляют мины и СВУ, на долю которых приходится более половины потерь техники
  • для обеспечения высокой противоминной защиты бронетехники требуется комплексный подход, включающий в себя как компоновочные, так и конструктивные, «схемные» решения, а также применение специального оборудования, в частности энергопоглощающих сидений экипажа
  • образцы бронетехники, имеющие высокую противоминную защиту, уже созданы и активно используются в современных конфликтах, что позволяет анализировать опыт их боевого применения и определять пути дальнейшего совершенствования их конструкции
Автор: Алексей Михайлович Кимаев, начальник отдела ОАО «НИИ Стали»

40-летний юбилей конструкторское бюро НТИИМ отметит Всероссийской конференцией

  Более 50 делегатов 35 российских оборонных предприятий, испытательных полигонов, научно-исследовательских и учебных институтов обсудят направления развития систем вооружения страны.
С 26 по 28 сентября на базе Нижнетагильского института испытания металлов проводится IX Всероссийская научно-техническая конференция «Проектирование систем вооружения и измерительных комплексов», посвященная 40-летию специального конструкторского бюро измерительной аппаратуры ФКП НТИИМ.
Для участников конференции подготовлена насыщенная деловая программа. Планируется заседание совета молодых ученых регионального Уральско-Сибирского центра Российской академии ракетных и артиллерийских наук, пленарное заседание и работа по тематическим секциям: проектирование средств поражения, проблемы полигонных испытаний боеприпасов и вооружения, проблемы разработки порохов и зарядов. Также вопросы подготовки кадров для ОПК региона обсудят участники координационного совета.
В рамках конференции запланировано посещение специального конструкторского бюро измерительной аппаратуры, в том числе единственного в России научно-производственного комплекса по разработке и производству крешерных приборов и пьезокварцевых датчиков, цеха сборочно-испытательного производства, научно-образовательного центра. Гостям покажут лабораторную базу НТИИМ, которая служит не только для решения производственных задач, но и для научно-исследовательских работ и ведения образовательной программы.
А 27 сентября в Доме культуры «Салют» состоится торжественный вечер, посвященный 40-летию конструкторского бюро.
Добавим, что конструкторское бюро выполняет весь цикл работ по созданию и производству полигонной измерительной аппаратуры. С 2009 года институт считается головной организацией по созданию и поставкам полигонных контрольно-измерительных и регистрирующих приборов и систем. На его базе расположены уникальные для страны научно-производственные комплексы по созданию средств измерений высоких импульсных давлений, радиолокационных систем и по разработке оптико-электронных и телевизионных высокоскоростных станций. Аппаратный комплекс специального конструкторского бюро удостоен ряда наград. А его сотрудники неоднократно становились лауреатами государственных премий.

Департамент информационной политики губернатора Свердловской области

ОПЫТНЫЙ ТАНК «объект 140»

в Музее бронетанковой техники Уралвагонзавода (фотодетализация)

 В начале 1950-х гг. в «отделе 520» Уральского танкового завода в Нижнем Тагиле были начаты работы по проектированию нового среднего танка «Объект 140» в рамках создания перспективной машины. Первоначально работами руководил Главный конструктор А.А. Морозов, но в 1952 году из-за ряда разногласий между инженерами ОКБ и дирекцией завода, часть конструкторского коллектива (включая самого Морозова) перешла на Харьковский заводе №75, а работы по созданию танка «Объект 140» продолжились под руководством Л.Н. Карцева (СМ.: Л.Н. КАРЦЕВ. ВОСПОМИНАНИЯ ГЛАВНОГО КОНСТРУКТОРА ТАНКОВ). Позднее некоторые технические решения и наработки по «Объекту 140» были использованы при создании другого танка – «Объект 430». В 1957 году было изготовлено два опытных образца. На сравнительных испытаниях с «Объектом 430» у «Объекта 140» был выявлен ряд технических недостатков. Вскоре по инициативе Л.Н. Карцева «Объект 140» был снят с конкурса и работы по нему были прекращены. «Объект 140» имел классическую компоновочную схему с передним расположением отделения управления, боевым отделением с башней кругового вращения в середине и моторно-трансмиссионым в корме. Для снижения загазованности боевого отделения в танке имелся механизм выбрасывания стреляных гильз, который после испытаний был признан очень удачным и использовался впоследствии в конструкции среднего танка  Т-62А («Объект 165»).Место механика-водителя смещено к левому борту, корпуса. Сварной корпус состоял из броневых гнутых листов переменного профиля. Листы были скомпонованы таким образом, чтобы защищать от пуль и осколков погон башни. Чтобы уменьшить массу танка, крышка МТО и опорные катки изготавливались из алюминиевого сплава. Башня литая, приплюснутой полусферической формы. Первоначально «Объект 140» предполагалось оснастить 100-мм орудием типа Д-10Т, однако к середине 1950-х ОКБ-9 предложило использовать более совершенную нарезную пушку Д-54Т. Эта пушка имела стабилизатор «Молния», который существенно повышал точность стрельбы во время движения, а также оснащалась эжектором. Дополнительное вооружение танка включало 7,62-мм курсовой и спаренный с пушкой пулемёты, 14,5-мм зенитный пулемёт, установленный на крыше башни. На танке использовался дизельный двигатель ТД-12 (8Д12У-3) мощностью 580 л.с. Трансмиссия состояла из планетарной коробки передач, которая была объединена в одном картере с планетарным механизмом поворота. Конструкция коробки передач обеспечивала 6 передач переднего и одну передачу заднего хода. Приводы управления трансмиссией были гидравлическими. Ходовая часть на один борт включала 6 двухскатных опорных катков с резиновыми бандажами и три поддерживающих ролика. Подвеска торсионная с телескопическими гидроамортизаторами на передних и задних узлах. «Объект 140» оснащался прицелом-дальномером ТПДС и ночными приборами марок «Узор», «Угол», «Луна II», радиостанцией Р-113 и танковым переговорным устройством Р-120.

Смотреть полностью

Сможет ли танк "Абрамс" ближайшие 20 лет оставаться "неуязвимым и всепоражающим"

   В середине 90-х годов, после скоропостижного ухода Советского Союза с международной арены американские военные решили, что будущее - за войнами колониального типа. А для такого рода военных конфликтов состоящий на вооружении основной боевой танк М1 "Абрамс", по их мнению, был слишком тяжелым, маломобильным, дорогим в эксплуатации. Поэтому было решено осуществить революцию в военном деле. Локомотивом этих грандиозных и весьма затратных замыслов стала программа "Боевая система будущего", одним из краеугольных камней которой являлся двадцатитонный танк М1202.
Неудавшийся американский танк будущего М1202
 
   Пока разработчики пилили бюджет "Боевых систем будущего", армия модернизировала имеющийся танковый парк. Так появился M1 A2 SEP V2. Обновленные "Абрамсы" получили новые цветные дисплеи для отображения тактической обстановки, в бортовых компьютерах были увеличены объемы памяти и производительность процессоров. Новейшие средства связи позволили поддерживать высокую командную управляемость танковых подразделений и взаимодействовать с мотопехотой, артиллерией и армейской авиацией.
М1А2SEP V2 
   Тепловизионные прицелы последнего поколения дают возможность танку действовать в любое время суток. Благодаря их установке американским танкистам не являются помехой пыль, дым и атмосферные осадки в виде дождя и снега. "Абрамсы" на более высоком уровне получили возможность поражать движущиеся и неподвижные цели с первого выстрела.
  В 2009 от программы "Боевая система будущего" было решено отказаться. Двадцатитонные танчики, выглядящие как детские игрушки, было решено не делать. И вновь стала актуальной дальнейшая модернизация "Абрамса". Теперь уже заговорили о появлении к 2017 году новой модификации М-1А3. 
Ожидается, что в ней по максимуму будут задействованы наработки, полученные при создании М1202.    
 В частности, на нем будет установлена новая пушка, которая создавалась для легкого перспективника. Эта пушка была успешно испытана.
 Кроме традиционных снарядов, в боекомплект будут входить еще управляемые противотанковые боеприпасы повышенной дальности. Они смогут наводиться на цель от внешнего целеуказания. Поэтому "Абрамсы" получат возможность поражать бронированные машины противника на дистанции 10-12 километров.
М1А3
   Особенно интересной и исключительно важной является возможность ведения стрельбы по цели, удаленной на 12 км. Сегодня ни один танк в мире не способен поражать танки противника на таких дальностях, то есть за пределами прямой видимости.
 На М1АЗ установят новейшие системы связи, навигации, управления огнем и командной управляемости. В результате заметно увеличатся возможности действовать ночью, в плохих погодных условиях. Автоматы сопровождения цели доведут вероятность поражения цели с первого выстрела до стопроцентной.
 Повысить защищенность танка позволит устанавливаемый перспективный комплекс активной защиты, который, вероятно, будут выпускать по израильской лицензии.
 Много вопросов вызывает тип силовой установки. Не исключено, что газовую турбину заменит компактный дизельный двигатель германской разработки, он выпускается по лицензии в США. Это позволит снизить вес танка до 55 тонн и приведет к некоторому увеличению подвижности, по сравнению с последними перетяжеленными серийными версиями.
 Все нововведения, по мнению американских специалистов, позволят Абрамсу "прожить" в войсках еще 40 лет. Правда, скептики сомневаются, что даже в таком радикально модернизированном виде "Абрамс" сможет эффективно выполнять боевые задачи. Но создание новых танков для американцев, в отличие, например, от китайцев не входит в число первоочередных приоритетов.

вторник, 25 сентября 2012 г.

Танкисты Центрального военного округа провели тактические учения


Телеканал "Звезда"

Танкисты Центрального военного округа провели тактические учения

24 сентября 2012, 13:12
Танкисты Центрального военного округа провели сложные тактические учения на полигоне Чебаркуль в Челябинской области. Во время маневров было необходимо одержать верх над условным противником, силы которого были в два с половиной раза больше.... Подробнее »