ГЛАВНАЯ | ПЕРСПЕКТИВЫ | БОЕВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ | НОВЕЙШИЕ РАЗРАБОТКИ | НА ВООРУЖЕНИИ | ГАЛЕРЕЯ | ССЫЛКИ | ГОСТЕВАЯ

 

 

П. С. ПАЛАСТРОВ, И. А. МЕЛЕШКО, А. И. ПЛАТОВ, Д. А. РОТОТАЕВ

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
ОТ БРОНЕБОЙНЫХ ПОДКАЛИБЕРНЫХ СНАРЯДОВ

(Вестник бронетанковой техники, № 1, 1991)

 

 

Представлены результаты полигонных испытаний динамической защиты (ДЗ) танка. Установлено, что наиболее существенное, влияние на защищающую способность ДЗ оказывают угол встречи снаряда со стальной крышкой ДЗ и толщина этой крышки. Показана возможность создания ДЗ, обеспечивающего повышение защиты танков от бронебойных подкалиберных снарядов с большой относительной длиной противокумулятивной стойкости.

 

Проведены исследования динамической защиты (ДЗ), способной повысить стойкость брони не только от кумулятивных, по и бронебойных подкалиберных снарядов (БПС). Это относилось, в первую очередь, к оперенным БПС с большой относительной длиной, которые обладали более высокой бронепробиваемостыо по сравнению с БПС другого типа. Имевшиеся ограниченные данные по обстрелу некоторых структурных схем ДЗ оперенными БПС свидетельствовали о том, что в ряде случаев наблюдалось уменьшение глубины внедрения БПС в стальную броню.

Поэтому были поставлены более систематические исследования различных параметров устройства ДЗ и его защищаемой способности для выбора рациональной схемы ДЗ и отработки в реальной конструкции. Предлагаемое устройство должно быть также стойким против кумулятивной струи.

Поэтому была выбрана схема, совпадающая по расположению элементов ДЗ, снаряженных ВВ, с устройством навесной защиты от КС. Контрольные испытания контейнеров навесной ДЗ показали недостаточную сопротивляемость удару БПС.

 

Схема динамической защиты

Рис. 1. Схема динамической защиты:
1 - крышки из броневой стали высокой твердости; 2 - элементы ДЗ типа 4С20, 3 - основная бронеплита из стали средней твердости; bп - толщина стальной крышки; Н - величина зазора между крышкой и бронеплитой; α - угол встречи снаряда с броней

 

В этих испытаниях не наблюдалось заметного снижения бронепробиваемости БПС. Для усиления брони в схему ДЗ вводились стальные крышки из стали высокой твердости различной толщины.

По площади крышка соответствовала четырем серийным элементам ДЗ типа 4С20 (рис. Испытания проводились в полигонных условиях обстрелом БПС ЗБМ22 из 125-мм танковой пушки с дистанции - 100 м.

Устройства ДЗ размещались на плитах толщиной 100 мм из броневой стали средней твердости (НВ =3,5÷3,7 мм), установленных на шпангоутах под углом встречи α = 68°. При изменении угла встречи использовались плиты соответствующей толщины. Например, при α = 60° устанавливалась плита толщиной 150 мм.

При испытаниях ДЗ определялась скорость предела кондиционных поражений υпкп, которая сравнивалась с известной υ'пкп броневой плиты без устройства ДЗ. Соответствующая разница Δυпкп = υпкп - υ'пкп характеризует уровень защищающей способности устройства ДЗ. Срабатывание элементов определялось по отпечаткам ДЗ на поверхности броневой плиты. Скорость БПС определялась с помощью рам-мишеней с электронных хронографов «Нептун» или «РУШ».

Исследовалась зависимость уровня защищающей способности от основных параметров устройства ДЗ, а именно от толщины стальной крышки (пластины) bп, от величины зазора Н между крышкой и броневой плитой, от суммарной толщины δ зарядов ВВ, от угла встречи а снаряда с крышкой устройства ДЗ. Результаты получены в виде графических зависимостей изменения уровня защищающей способности Δυпкп от каждого из этих факторов при постоянстве всех остальных (рис. 2).

Зависимость (кривая 1) Δυпкп от bп получена для ДЗ с восьмью элементами ДЗ (в 2 слоя) типа 4С20; крышка располагалась на расстоянии 65 мм от основной броневой плиты. Прямая 3 иллюстрирует влияние стальной крышки в виде экрана соответствующей толщины. Эти данные были получены в аналогичных испытаниях без элементов ДЗ.

Кривая 2 показывает изменение полного импульса крышки массой m, движущейся со скоростью υп.

Эта скорость рассчитывалась по схеме Гарни* с учетом расширения продуктов детонации зарядов ВВ в пространстве между крышкой и броневой плитой

Представленные результаты свидетельствуют о резком увеличении защищающей способности устройства ДЗ с ростом толщины стальной крышки в пределах от 9 до 20 мм. При bп = 20 мм скорость Δυпкп не была получена. Для оценки υпкп 100-мм плиты с ДЗ нужно было разогнать БПС до скорости, значительно превышающей обычную скорость
снаряда.

 

Зависимость уровня защищающей способности Δυпкп и импульса метаемой крышки mυп устройства ДЗ от толщины bп:

Рис. 2. Зависимость уровня защищающей способности Δυпкп и импульса метаемой крышки mυп устройства ДЗ от толщины bп:

1 - Δυпкп = f(bп) для двухслойной ДЗ при H = 65 мм, α = 68°; 2 - mυ п= f(bп); 3 - Δυпкп = f(bп) без элементов ДЗ (экранный эффект)

 

Вместе с тем ожидаемое значение Δυпкп при bп =20 мм можно оценить исходя из следующих соображений. Если предположить, что вклад срабатывания элементов ДЗ по отношению к экранному эффекту для крышки толщиной 20 мм составит примерно те же 250 м/с, что и для крышки bп = 14 мм, то общая величина Δυпкп для крышки bп =20 мм (вместе с экранным эффектом) может составить ~550 м/с.

Если учесть тенденцию вклада ДЗ, которая следует из сравнения кривых 1 и 3 (см. рис. 2) в интервале bп от 8 до 16 мм, можно ожидать, что величина Δυпкп для bп = 20 мм составит ~600 м/с. Соответствующий вклад элементов ДЗ (~220 м/с) был подтвержден при испытании броневой плиты толщиной 90 мм с устройством ДЗ при bп = 20 мм.

Следует отметить, что форма кривой mυп = f(bп) d значительной степени повторяет характер верхней кривой Δυпкп в зависимости от толщины крышки. Это подтверждает существование криволинейного участка в области bп >16 мм. Кроме того, сходство зависимостей позволяет предположить, что степень воздействия устройства ДЗ на БПС пропорциональна импульсу движущейся крышки.

Кроме этого, получена зависимость изменения Δυпкп устройства ДЗ от зазора Н (рис. 3). Эти опыты проводились для той же схемы ДЗ при постоянной толщине крышки (bп = 14 мм). Как видно, величина Δυпкп зависит от расстояния в исследованных пределах от 20 до 100 мм.

 

Зависимость Δυпкп и mυ п от расстояния Н между крышкой и основной плитой

Рис. 3. Зависимость Δυпкп и mυ п от расстояния Н между крышкой и основной плитой:
1 - Δυпкп = f(H) при bп = 14 мм и α = 68°; 2 - то же, но без элементов ДЗ (экранный эффект);

3 - mυ п = f(H)

 

Однако при рассмотрении полученной зависимости следует иметь в виду, что в исследованных условиях снижение экранного эффекта при малых значениях Н компенсируется скоростью метания (импульсом) крышки при срабатывании элементов ДЗ. При увеличении расстояния Н скорость метания крышки существенно снижается, что уменьшает влияние ДЗ, но сохраняет общий эффект действия за счет возрастания экранного эффекта.

Величина общего эффекта устройства ДЗ при дальнейшем снижении влияния движущейся крышки сближается с величиной ее чисто экранного эффекта.

Построены зависимости уровня защищающей способности устройства ДЗ от толщины заряда взрывчатого вещества δ или числа слоев элементов N, расположенных под крышкой (рис. 4). В серии испытаний устройства ДЗ имели стальную крышку толщиной 14 мм при зазоре Н=65 между крышкой и основной броневой плитой.

Полученные данные свидетельствуют о заметном повышении уровня Δυпкп с возрастанием толщины заряда ВВ (массы детонирующего ВВ) в исследованных пределах изменения δ от 0 до 18 мм.

Вид кривой показывает тенденцию к насыщению, Δυпкп стремится к некоторому предельному значению с возрастанием δ. Возможно, это связанно с существованием предельной величины отбора энергии взрыва инертным телом (пластиной) в процессе метания, которая по некоторым оценкам достигает ~35 %.

Если сопоставить кривую изменения Δυпкп зависимостью импульса крышки от толщины заряда ВВ, можно отметить, что они имеют одинаковый характер, однако для кривой импульсов тенденция к насыщению выражена меньше, чем для Δυпкп. Близость этих кривых позволяет предположить пропорциональность степени воздействия на БПС общему импульсу mυ п.

 

Зависимость Δυпкп и mυ п от толщины заряда ВВ δ количества слоев N элементов под крышкой ДЗ и угла встречи α:

4. Зависимость Δυпкп и mυ п от толщины заряда ВВ δ количества слоев N элементов под крышкой ДЗ и угла встречи α:

1 - mυ п= f(α, δ, N) при b п =14 мм и Н= 65 мм; 2 - Δυпкп = f(δ, N)при b п =14 мм и α = 68°;

3 - Δυпкп = f(α)при b п =14 мм, Н= 65 мм и N = 2

 

Увеличение угла α от 60 до 74° приводит к существенному возрастанию уровня Δυпкп (см. кривую 3 на рис. 4). Весьма высокий уровень Δυпкп при α >70 ° может быть связан кроме эффекта ДЗ с нестабильностью бронепробиваемости БПС при этих углах. При углах встречи больше 80° происходит рикошет снаряда.

Таким образом, исследовано влияние основных параметров устройства ДЗ на уровень его защищающей способности, которое показало, что на этот уровень оказывают наибольшее влияние угол встречи снаряда со стальной крышкой ДЗ и толщина этой крышки. С учетом массогабаритных ограничений, предъявляемых к устройствам ДЗ, необходимой защиты от БПС и сохранения достигнутого уровня иротивокумулятивной стойкости была выбрана схема ДЗ (а. с. № 235275), представленная на рис. 1. Такая структура ДЗ рекомендуется для последующей конструктивной отработки.

Вывод. Исследование устройств динамической защиты от бронебойных подкалиберных снарядов показало возможность создания устройства, обеспечивающего повышение стойкости против бронебойных подкалиберных снарядов с большим относительным удлинением при сохранении достигнутого уровня противокумулятивной стойкости.

 

 

* Дерибас А.А. Физика упрочнения и сварки взрывом. Новосибирск: Наука, 1972