منذ ظهور المدرعات ، تصاعدت المعركة الأبدية بين المقذوفات والدروع. سعى بعض المصممين إلى زيادة تغلغل القذائف ، بينما زاد آخرون من متانة الدروع. الكفاح مستمر الآن. أستاذ في جامعة موسكو التقنية الحكومية يحمل اسم ف. م. بومان ، مدير العلوم بمعهد أبحاث الصلب فاليري غريغوريان
في البداية ، تم تنفيذ الهجوم على الدرع وجهاً لوجه: بينما كان النوع الرئيسي من الصدمة عبارة عن قذيفة خارقة للدروع من الحركة الحركية ، تم تقليل مبارزة المصممين إلى زيادة في عيار البندقية وسمكها وزوايا ميل الدرع. ظهر هذا التطور بوضوح في تطوير أسلحة الدبابات والدروع في الحرب العالمية الثانية. كانت القرارات البناءة في ذلك الوقت واضحة تمامًا: سنجعل الحاجز أكثر سمكًا ؛ إذا قمت بإمالة المقذوف ، فسيتعين على القذيفة أن تقطع شوطًا أطول في سمك المعدن ، وستزداد احتمالية حدوث ارتداد. حتى بعد ظهور قذائف خارقة للدروع ذات نواة صلبة غير مدمرة في ذخيرة الدبابات والمدافع المضادة للدبابات ، لم يتغير شيء يذكر.
عناصر الحماية الديناميكية (EDS)
هم "شطائر" من لوحين معدنيين وعبوة ناسفة. توضع EDZ في حاويات تحميها الأغطية من التأثيرات الخارجية وفي نفس الوقت تمثل العناصر القابلة للرمي
البصاق القاتل
ومع ذلك ، في بداية الحرب العالمية الثانية ، حدثت ثورة في الخصائص المدهشة للذخيرة: ظهرت قذائف تراكمية. في عام 1941 ، بدأ رجال المدفعية الألمان في استخدام Hohlladungsgeschoss ("قذيفة ذات شق في الشحنة") ، وفي عام 1942 تبنى الاتحاد السوفياتي قذيفة 76 ملم BP-350A ، تم تطويرها بعد دراسة العينات التي تم التقاطها. هكذا تم ترتيب رعاة فاوست المشهورين. نشأت مشكلة لا يمكن حلها بالطرق التقليدية بسبب الزيادة غير المقبولة في كتلة الخزان.
في رأس الذخيرة التراكمية ، يتم عمل شق مخروطي على شكل قمع مبطن بطبقة رقيقة من المعدن (جرس الفم للأمام). يبدأ التفجير المتفجر من الجانب الأقرب إلى قمة القمع. موجة التفجير "تنهار" القمع إلى محور القذيفة ، وبما أن ضغط نواتج الانفجار (ما يقرب من نصف مليون ضغط جوي) يتجاوز حد التشوه البلاستيكي للوحة ، فإن الأخير يبدأ في التصرف مثل شبه سائل. هذه العملية لا علاقة لها بالذوبان ، إنها بالتحديد التدفق "البارد" للمادة. يتم ضغط نفاثة تراكمية رفيعة (مماثلة لسمك الغلاف) من قمع الانهيار ، والتي تتسارع إلى سرعات ترتيب سرعة التفجير المتفجرة (وأحيانًا أعلى) ، أي حوالي 10 كم / ثانية أو أكثر. تتجاوز سرعة الطائرة التراكمية بشكل كبير سرعة انتشار الصوت في المادة المدرعة (حوالي 4 كم / ثانية). لذلك ، يحدث تفاعل الطائرة والدروع وفقًا لقوانين الديناميكا المائية ، أي أنها تتصرف مثل السوائل: لا تحترق الطائرة من خلال الدرع على الإطلاق (هذا مفهوم خاطئ واسع الانتشار) ، ولكنها تخترقه ، تمامًا مثل نفاثة من الماء تحت الضغط تغسل الرمال.
مبادئ الحماية شبه النشطة باستخدام طاقة الطائرة نفسها. على اليمين: درع خلوي ، تمتلئ خلاياه بمادة شبه سائلة (بولي يوريثين ، بولي إيثيلين). تنعكس موجة الصدمة للطائرة التراكمية عن الجدران وتؤدي إلى انهيار التجويف ، مما يتسبب في تدمير الطائرة النفاثة. القاع: درع بألواح عاكسة. بسبب انتفاخ السطح الخلفي والحشية ، يتم إزاحة الصفيحة الرقيقة ، وتجري في الطائرة وتدمرها.تزيد هذه الأساليب من المقاومة المضادة للتراكم بمقدار 30-40
حماية الطبقات
كانت الحماية الأولى ضد الذخيرة التراكمية هي استخدام الشاشات (درع ذو حاجزين). لا يتم تشكيل النفاثة التراكمية على الفور ، لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة ، من المهم تفجير الشحنة على مسافة مثالية من الدرع (الطول البؤري). إذا تم وضع شاشة مصنوعة من صفائح معدنية إضافية أمام الدرع الرئيسي ، فسيحدث التفجير في وقت مبكر وستنخفض فعالية التأثير. خلال الحرب العالمية الثانية ، للحماية من خراطيش الخراطيش ، كانت الناقلات تعلق صفائح معدنية رفيعة وشاشات شبكية بمركباتها (قصة شائعة حول استخدام أسِرَّة المدرعات بهذه السعة ، على الرغم من استخدام شبكات خاصة في الواقع). لكن هذا الحل لم يكن فعالًا للغاية - كانت الزيادة في المقاومة في المتوسط 9-18 ٪ فقط.
لذلك ، عند تطوير جيل جديد من الدبابات (T-64 ، T-72 ، T-80) ، استخدم المصممون حلًا مختلفًا - درع متعدد الطبقات. وتتكون من طبقتين من الصلب ، توضع بينهما طبقة من حشو منخفض الكثافة - من الألياف الزجاجية أو السيراميك. أعطت هذه "الفطيرة" مكسبًا مقارنة بالدروع الفولاذية المتجانسة بنسبة تصل إلى 30٪. ومع ذلك ، كانت هذه الطريقة غير قابلة للتطبيق على البرج: في هذه النماذج يتم صبها ومن الصعب وضع الألياف الزجاجية بالداخل من وجهة نظر تكنولوجية. اقترح مصممو VNII-100 (الآن VNII "ترانسماش") الصهر في كرات المدرعة البرجية المصنوعة من البورسلين الفائق ، وقدرة إطفاء محددة تزيد بمقدار 2 إلى 2 ، 5 مرات عن تلك الموجودة في الفولاذ المدرع. اختار المتخصصون في معهد أبحاث الصلب خيارًا آخر: تم وضع حزم من الفولاذ الصلب عالي القوة بين الطبقات الخارجية والداخلية للدروع. لقد أخذوا تأثير النفاثة التراكمية الضعيفة عند السرعات عندما يحدث التفاعل ليس وفقًا لقوانين الديناميكا المائية ، ولكن اعتمادًا على صلابة المادة.
عادةً ما يكون سمك الدرع الذي يمكن لشحنة مشكلة اختراقه هو 6-8 من عيارها ، وبالنسبة للشحنات التي تحتوي على ألواح مصنوعة من مواد مثل اليورانيوم المستنفد ، يمكن أن تصل هذه القيمة إلى 10
درع شبه نشط
على الرغم من أنه ليس من السهل إبطاء سرعة الطائرة التراكمية ، إلا أنها ضعيفة في الاتجاه الجانبي ويمكن تدميرها بسهولة حتى من خلال تأثير جانبي ضعيف. لذلك ، فإن التطوير الإضافي للتكنولوجيا يتمثل في حقيقة أن الدروع المدمجة للأجزاء الأمامية والجانبية لبرج المصبوب قد تشكلت بسبب التجويف المفتوح من الأعلى ، المملوء بحشو معقد ؛ من الأعلى ، تم إغلاق التجويف بسدادات ملحومة. تم استخدام أبراج هذا التصميم في التعديلات اللاحقة للدبابات - T-72B و T-80U و T-80UD. كان مبدأ تشغيل الإضافات مختلفًا ، لكنه استخدم "الضعف الجانبي" المذكور للطائرة التراكمية. وعادة ما يشار إلى هذا الدرع على أنه أنظمة حماية "شبه نشطة" ، لأنها تستخدم طاقة السلاح نفسه.
أحد المتغيرات لهذه الأنظمة هو الدرع الخلوي ، الذي اقترح مبدأ تشغيله من قبل موظفي معهد الديناميكا المائية التابع لفرع سيبيريا التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. يتكون الدرع من مجموعة من التجاويف المملوءة بمادة شبه سائلة (بولي يوريثين ، بولي إيثيلين). تولد النفاثة التراكمية ، التي تدخل هذا الحجم المحدود بجدران معدنية ، موجة صدمة في شبه السائل ، والتي تنعكس من الجدران ، وتعود إلى محور النفاثة وتؤدي إلى انهيار التجويف ، مما يتسبب في إبطاء وتدمير الطائرة النفاثة. يوفر هذا النوع من الدروع مكاسب تصل إلى 30-40٪ في المقاومة المضادة للتراكم.
خيار آخر هو درع مع صفائح عاكسة. وهو عبارة عن حاجز ثلاثي الطبقات يتكون من صفيحة وفاصل ولوحة رفيعة. تتسبب النفاثة ، التي تخترق اللوح ، في خلق ضغوط تؤدي أولاً إلى انتفاخ محلي في السطح الخلفي ، ثم إلى تدميره. في هذه الحالة ، يحدث تورم كبير في الحشية والورقة الرقيقة. عندما يخترق النفاث الحشية والصفيحة الرقيقة ، يكون الأخير قد بدأ بالفعل في التحرك بعيدًا عن السطح الخلفي للوحة.نظرًا لوجود زاوية معينة بين اتجاهات حركة الطائرة النفاثة والصفيحة الرقيقة ، في وقت ما تبدأ اللوحة في الركض على الطائرة ، مما يؤدي إلى تدميرها. بالمقارنة مع الدروع المتجانسة من نفس الكتلة ، يمكن أن يصل تأثير استخدام الألواح "العاكسة" إلى 40٪.
كان التحسين التالي في التصميم هو الانتقال إلى الأبراج ذات القاعدة الملحومة. أصبح من الواضح أن التطورات لزيادة قوة الدروع المدلفنة واعدة أكثر. على وجه الخصوص ، في الثمانينيات ، تم تطوير فولاذ جديد ذو صلابة متزايدة وجاهز للإنتاج التسلسلي: SK-2SH ، SK-3SH. أتاح استخدام الأبراج ذات القاعدة المصنوعة من الفولاذ المدلفن زيادة المكافئ الوقائي على طول قاعدة البرج. نتيجة لذلك ، كان لبرج الخزان T-72B ذو القاعدة المدلفنة حجمًا داخليًا متزايدًا ، وكان نمو الوزن 400 كجم مقارنة ببرج المصبوب التسلسلي لخزان T-72B. تم تصنيع عبوات حشو البرج باستخدام مواد خزفية وفولاذ عالي الصلابة أو من عبوة قائمة على ألواح فولاذية ذات صفائح "عاكسة". كانت مقاومة الدروع المكافئة تساوي 500-550 مم من الفولاذ المتجانس.
كيف تعمل الحماية الديناميكية
عندما يتم اختراق عنصر DZ بواسطة نفاثة تراكمية ، تنفجر المادة المتفجرة الموجودة فيه وتبدأ الصفائح المعدنية للجسم في التطاير. في الوقت نفسه ، يتقاطعون مع مسار التدفق بزاوية ، ويستبدلون باستمرار أقسامًا جديدة تحتها. يتم إنفاق جزء من الطاقة على اختراق الصفائح ، ويؤدي الاندفاع الجانبي من الاصطدام إلى زعزعة استقرار الطائرة. يقلل DZ من خصائص خارقة للدروع للأسلحة التراكمية بنسبة 50-80٪. في الوقت نفسه ، وهو أمر مهم للغاية ، لا تنفجر DZ عند إطلاقها من أسلحة صغيرة. أصبح استخدام DZ ثورة في حماية المركبات المدرعة. كانت هناك فرصة حقيقية للتأثير على العامل الضار المخترق بنشاط كما كان يؤثر سابقًا على الدرع السلبي.
انفجار نحو
وفي الوقت نفسه ، استمرت التقنيات في مجال الذخيرة التراكمية في التحسن. إذا لم يتجاوز اختراق دروع المقذوفات ذات الشحنة المشكلة 4-5 عيار خلال الحرب العالمية الثانية ، فقد ازداد بشكل ملحوظ فيما بعد. لذلك ، مع عيار 100-105 مم ، كان بالفعل 6-7 عيار (في الصلب المكافئ 600-700 مم) ، بعيار 120-152 مم ، تم رفع اختراق الدروع إلى 8-10 عيار (900) -1200 مم من الصلب المتجانس). للحماية من هذه الذخيرة ، كان من الضروري إيجاد حل نوعي جديد.
تم تنفيذ العمل على الدروع المضادة للتراكم ، أو "الديناميكية" ، على أساس مبدأ الانفجار المضاد ، في الاتحاد السوفيتي منذ الخمسينيات. بحلول سبعينيات القرن الماضي ، كان قد تم تصميمه بالفعل في معهد أبحاث الصلب لعموم روسيا ، لكن عدم الاستعداد النفسي لممثلي الجيش والصناعة رفيعي المستوى حال دون اعتماده. كانوا مقتنعين فقط من خلال الاستخدام الناجح لدروع مماثلة من قبل الناقلات الإسرائيلية على دبابات M48 و M60 خلال الحرب العربية الإسرائيلية عام 1982. نظرًا لأن الحلول التقنية والتصميمية والتكنولوجية قد تم إعدادها بالكامل ، فقد تم تجهيز أسطول الدبابات الرئيسي في الاتحاد السوفيتي بدرع تفاعلي مضاد للتراكم (ERA) من طراز Kontakt-1 في وقت قياسي - في غضون عام واحد فقط. أدى تركيب DZ على دبابات T-64A و T-72A و T-80B ، التي كانت تمتلك بالفعل دروعًا قوية جدًا ، إلى تقليل قيمة الترسانات الحالية للأسلحة الموجهة المضادة للدبابات للخصوم المحتملين.
هناك حيل ضد الخردة
القذيفة التراكمية ليست الوسيلة الوحيدة لتدمير المركبات المدرعة. أكثر خصوم الدروع خطورة هم المقذوفات من العيار الخارق للدروع (BPS). تصميم مثل هذا المقذوف بسيط - إنه خردة طويلة (لب) من مادة ثقيلة وعالية القوة (عادة كربيد التنجستن أو اليورانيوم المستنفد) مع ذيل للاستقرار أثناء الطيران. قطر النواة أصغر بكثير من عيار البرميل - ومن هنا جاء اسم "العيار الفرعي".تحلق بسرعة 1.5-1.6 كم / ثانية ، "نبلة" تزن عدة كيلوغرامات من الطاقة الحركية التي إذا ضربت ، يمكنها اختراق أكثر من 650 ملم من الفولاذ المتجانس. علاوة على ذلك ، فإن الطرق الموضحة أعلاه لتعزيز الحماية المضادة للتراكم عمليًا لا تؤثر على المقذوفات ذات العيار الفرعي. على عكس الفطرة السليمة ، فإن إمالة صفائح الدروع لا تسبب فقط ارتداد مقذوف من العيار الصغير ، بل إنها تضعف درجة الحماية ضدها! النوى الحديثة "المطلقة" لا ترتد: عند ملامستها للدرع ، يتشكل رأس على شكل عيش الغراب في الطرف الأمامي من القلب ، والذي يلعب دور المفصلة ، ويتحول المقذوف نحو عمودي على الدرع ، مما يؤدي إلى تقصير المسار في سمكه.
كان الجيل التالي من DZ هو نظام Contact-5. بدأ المتخصصون في معهد الأبحاث في القيام بعمل رائع ، وحل العديد من المشكلات المتناقضة: كان من المفترض أن يعطي DZ دفعة جانبية قوية ، مما يسمح بزعزعة استقرار أو تدمير قلب BOPS ، ويجب أن تنفجر المتفجرات بشكل موثوق من منخفض- السرعة (مقارنة بالنفاثة التراكمية) لب BOPS ، ولكن في نفس الوقت تم استبعاد التفجير من اصطدام الرصاص وشظايا القذيفة. ساعد تصميم الكتلة في التعامل مع هذه المشاكل. غطاء كتلة DZ مصنوع من الفولاذ المدرع عالي القوة بسمك (حوالي 20 مم). عند الاصطدام ، يولد BPS دفقًا من الشظايا عالية السرعة ، والتي تنفجر الشحنة. التأثير على BPS للغطاء السميك المتحرك كافٍ لتقليل خصائص خارقة للدروع. يتم أيضًا زيادة التأثير على النفاثة التراكمية مقارنةً باللوحة الرقيقة (3 مم) Contact-1. ونتيجة لذلك ، فإن تركيب DZ "Contact-5" على الخزانات يزيد من المقاومة المضادة للتراكم بمقدار 1 ، 5-1 ، 8 مرات ويوفر زيادة في مستوى الحماية ضد BPS بمقدار 1 ، 2-1 ، 5 مرات. تم تثبيت مجمع Kontakt-5 على الدبابات التسلسلية الروسية T-80U و T-80UD و T-72B (منذ عام 1988) و T-90.
الجيل الأخير من DZ الروسي - مجمع "Relikt" ، تم تطويره أيضًا من قبل المتخصصين في معهد أبحاث الصلب. في EDZ المحسّن ، تم التخلص من العديد من العيوب ، على سبيل المثال ، الحساسية غير الكافية عند إطلاقها بواسطة مقذوفات حركية منخفضة السرعة وبعض أنواع الذخيرة التراكمية. يتم تحقيق زيادة الكفاءة في الحماية ضد الذخيرة الحركية والتراكمية من خلال استخدام ألواح رمي إضافية وإدراج عناصر غير معدنية في تكوينها. نتيجة لذلك ، تم تقليل اختراق دروع المقذوفات دون العيار بنسبة 20-60 ٪ ، وبسبب زيادة وقت التعرض للطائرة النفاثة التراكمية ، كان من الممكن تحقيق كفاءة معينة في الأسلحة التراكمية باستخدام رأس حربي ترادفي.
