على مدار تاريخ قصير نسبيًا للمركبات المدرعة (BTT) للقوات البرية ، والذي يبلغ عمره حوالي مائة عام ، تغيرت طبيعة سير الأعمال العدائية بشكل متكرر. كانت هذه التغييرات ذات طبيعة أساسية - من حرب "موضعية" إلى حرب "متحركة" ، علاوة على الصراعات المحلية وعمليات مكافحة الإرهاب. إن طبيعة العمليات العسكرية المقترحة هي الحاسمة في تكوين متطلبات المعدات العسكرية. وفقًا لذلك ، تغير ترتيب الخصائص الرئيسية لـ BTT أيضًا. تم تحديث المجموعة الكلاسيكية "القوة النارية - الدفاع - التنقل" بشكل متكرر ، مع استكمالها بمكونات جديدة. في الوقت الحاضر ، تم تحديد وجهة النظر ، والتي بموجبها تعطى الأولوية للأمن.
أدى التوسع الكبير في مدى وقدرات المركبات المضادة للدروع (BTT) إلى جعل بقائها على قيد الحياة أهم شرط لتحقيق مهمة قتالية. إن ضمان بقاء و (بمعنى أضيق) حماية BTT يستند إلى نهج متكامل. لا يمكن أن تكون هناك وسيلة عالمية للحماية من جميع التهديدات الحديثة المحتملة ، لذلك ، يتم تثبيت أنظمة حماية مختلفة على مرافق BTT ، تكمل بعضها البعض. حتى الآن ، تم إنشاء العشرات من الهياكل والأنظمة والمجمعات لأغراض الحماية ، بدءًا من الدروع التقليدية إلى أنظمة الحماية النشطة. في ظل هذه الظروف ، يعد تكوين التكوين الأمثل للحماية المعقدة أحد أهم المهام ، التي يحدد حلها إلى حد كبير كمال الآلة المتقدمة.
يعتمد حل مشكلة دمج وسائل الحماية على تحليل التهديدات المحتملة في ظروف الاستخدام المفترضة. وهنا من الضروري العودة إلى حقيقة أن طبيعة الأعمال العدائية ، وبالتالي "الجهاز التمثيلي للأسلحة المضادة للدبابات"
مقارنة ، على سبيل المثال ، بالحرب العالمية الثانية. في الوقت الحالي ، الأكثر خطورة بالنسبة لـ BTT هما مجموعتان متعارضتان (من حيث المستوى التكنولوجي وطرق التطبيق) - الأسلحة الدقيقة (منظمة التجارة العالمية) من ناحية ، والأسلحة المشاجرة والألغام من ناحية أخرى. إذا كان استخدام منظمة التجارة العالمية أمرًا نموذجيًا بالنسبة للبلدان المتقدمة للغاية ، وكقاعدة عامة ، يؤدي إلى نتائج سريعة إلى حد ما في تدمير مجموعات المركبات المدرعة المعادية ، فإن الاستخدام الواسع للألغام والأجهزة المتفجرة المرتجلة (SBU) والمضادات المحمولة باليد قاذفات قنابل الدبابات من قبل مختلف التشكيلات المسلحة ذات طبيعة طويلة الأمد. إن تجربة العمليات العسكرية الأمريكية في العراق وأفغانستان دليلية للغاية بهذا المعنى. بالنظر إلى أن مثل هذه النزاعات المحلية هي الأكثر شيوعًا للظروف الحديثة ، يجب الاعتراف بأن الألغام والأسلحة المشاجرة هي الأكثر خطورة على BTT.
يتضح مستوى التهديد الذي تشكله الألغام والأجهزة المتفجرة المرتجلة جيدًا من خلال البيانات المعممة حول خسائر معدات الجيش الأمريكي في مختلف النزاعات المسلحة (الجدول 1).
يتيح لنا تحليل ديناميكيات الخسائر أن نعلن بشكل لا لبس فيه أن عنصر الإجراءات المتعلقة بالألغام في الحماية المعقدة للمركبات المدرعة له أهمية خاصة اليوم. أصبح توفير الحماية من الألغام إحدى المشكلات الرئيسية التي تواجه مطوري المركبات العسكرية الحديثة.
لتحديد طرق ضمان الحماية ، أولاً وقبل كل شيء ، من الضروري تقييم خصائص التهديدات الأكثر احتمالية - نوع وقوة الألغام والأجهزة المتفجرة المستخدمة. حاليًا ، تم إنشاء عدد كبير من الألغام المضادة للدبابات الفعالة ، والتي تختلف ، من بين أمور أخرى ، في مبدأ العمل. يمكن أن تكون مجهزة بصمامات تعمل بالدفع وأجهزة استشعار متعددة القنوات - مقياس مغناطيسي ، زلزالي ، صوتي ، إلخ. يمكن أن يكون الرأس الحربي إما أبسط شديدة الانفجار ، أو بعناصر صادمة من نوع "قلب الصدمة" ، والتي لها درع عالي- القدرة الثاقبة.
لا تعني تفاصيل النزاعات العسكرية قيد الدراسة وجود ألغام "عالية التقنية" في حوزة العدو. تُظهر التجربة أنه في معظم الحالات ، يتم استخدام الألغام ، وفي أغلب الأحيان وحدة إدارة الأعمال ، شديدة الانفجار مع الصمامات التي يتم التحكم فيها عن بُعد أو صمامات التلامس. يظهر في الشكل مثال على جهاز متفجر مرتجل بفتيل بسيط من نوع الدفع. 1.
الجدول 1
في الآونة الأخيرة ، في العراق وأفغانستان ، كانت هناك حالات لاستخدام عبوات ناسفة مع عناصر صادمة من نوع "قلب الصدمة". ظهور مثل هذه الأجهزة هو استجابة لزيادة حماية الألغام من BTT. على الرغم من أنه ، لأسباب واضحة ، من المستحيل تصنيع مجموعة تراكمية عالية الجودة وذات كفاءة عالية باستخدام "وسائل مرتجلة" ، ومع ذلك ، فإن قدرة خارقة الدروع لوحدات SBU تصل إلى 40 مم من الفولاذ. هذا يكفي تمامًا لهزيمة المركبات المدرعة الخفيفة بشكل موثوق.
تعتمد قوة الألغام و SBU المستخدمة إلى حد كبير على توافر متفجرات معينة (متفجرات) ، وكذلك على إمكانيات زرعها. كقاعدة عامة ، تصنع العبوات الناسفة على أساس المتفجرات الصناعية ، والتي ، بنفس القوة ، لها وزن وحجم أكبر بكثير من المتفجرات "القتالية". الصعوبات في وضع الخفية لمثل هذه العبوات الناسفة الضخمة تحد من قوتها. ترد في الجدول بيانات عن تواتر استخدام الألغام والعبوات البدائية الصنع بمكافئات مختلفة من مادة تي إن تي ، والتي تم الحصول عليها نتيجة لتعميم تجربة العمليات العسكرية الأمريكية في السنوات الأخيرة. 2.
الجدول 2
يُظهر تحليل البيانات المقدمة أن أكثر من نصف الأجهزة المتفجرة المستخدمة في عصرنا لها ما يعادل 6-8 كجم من مادة تي إن تي. يجب التعرف على هذا النطاق باعتباره الأكثر احتمالية ، وبالتالي ، الأكثر خطورة.
من وجهة نظر طبيعة الهزيمة ، هناك أنواع من التفجير أسفل السيارة وتحت العجلة (كاتربيلر). أمثلة نموذجية للآفات في هذه الحالات موضحة في الشكل. 2. في حالة حدوث انفجارات تحت القاع ، من المحتمل جدًا أن تكون سلامة (كسر) الهيكل وتدمير الطاقم بسبب الأحمال الديناميكية التي تتجاوز الحد الأقصى المسموح به وبسبب تأثير موجة الصدمة والتشظي من المحتمل جدًا. تحت انفجارات العجلات ، كقاعدة عامة ، يتم فقدان حركة السيارة ، ولكن العامل الرئيسي الذي يؤثر على الطاقم هو الأحمال الديناميكية فقط.
الشكل 1. عبوة ناسفة مرتجلة مع فتيل من نوع الدفع
يتم تحديد مناهج ضمان حماية الألغام من BTT بشكل أساسي من خلال متطلبات حماية الطاقم وثانيًا فقط - من خلال متطلبات الحفاظ على قابلية تشغيل السيارة.
يمكن ضمان الحفاظ على قابلية تشغيل المعدات الداخلية ، ونتيجة لذلك ، القدرة القتالية الفنية ، من خلال تقليل أحمال الصدمات على هذا الجهاز ونقاط التعلق به. عظم
من الأهمية بمكان في هذا الصدد تثبيت المكونات والتجمعات في الجزء السفلي من الماكينة أو ضمن أقصى انحراف ديناميكي ممكن للقاع أثناء التفجير. يجب تقليل عدد نقاط التعلق الخاصة بالمعدات في الجزء السفلي قدر الإمكان ، ويجب أن تحتوي هذه العقد نفسها على عناصر ممتصة للطاقة تقلل الأحمال الديناميكية. في كل حالة ، يكون تصميم نقاط التعلق أصليًا.في الوقت نفسه ، من وجهة نظر التصميم السفلي ، من أجل ضمان قابلية تشغيل الجهاز ، من الضروري تقليل الانحراف الديناميكي (زيادة الصلابة) وضمان الحد الأقصى الممكن من الأحمال الديناميكية المنقولة إلى نقاط التعلق بالمعدات الداخلية.
يمكن إجراء صيانة الطاقم إذا تم استيفاء عدد من الشروط.
الشرط الأول هو تقليل الأحمال الديناميكية المنقولة أثناء التفجير إلى نقاط التعلق بالطاقم أو مقاعد القوات. إذا تم توصيل المقاعد مباشرة بأسفل السيارة ، فسيتم نقل كل الطاقة المنقولة إلى هذا القسم من الجزء السفلي تقريبًا إلى نقاط التعلق الخاصة بهم ، وبالتالي
مجموعات المقاعد التي تمتص الطاقة بكفاءة عالية مطلوبة. من المهم أن يصبح توفير الحماية عند طاقة الشحن العالية موضع تساؤل.
عندما يتم تثبيت المقاعد على جوانب أو سقف الهيكل ، حيث لا تمتد منطقة التشوهات "المتفجرة" المحلية ، يتم نقل ذلك الجزء فقط من الأحمال الديناميكية التي يتم توزيعها على جسم السيارة ككل إلى نقاط التعلق. بالنظر إلى الكتلة الكبيرة للمركبات القتالية ، بالإضافة إلى وجود عوامل مثل مرونة التعليق وامتصاص الطاقة الجزئي بسبب التشوه المحلي للهيكل ، فإن التسارع المنقولة إلى جوانب وسقف الهيكل ستكون صغيرة نسبيًا.
الشرط الثاني للحفاظ على قدرة الطاقم على العمل (كما في حالة المعدات الداخلية) هو استبعاد الاتصال بالقاع عند أقصى انحراف ديناميكي. يمكن تحقيق ذلك بشكل بناء بحت - من خلال الحصول على الخلوص اللازم بين قاع وأرضية المقصورة الصالحة للسكن. تؤدي زيادة صلابة القاع إلى تقليل هذا الخلوص المطلوب. وبالتالي ، يتم ضمان أداء الطاقم من خلال مقاعد خاصة لامتصاص الصدمات مثبتة في أماكن بعيدة عن مناطق التطبيق المحتمل للأحمال المتفجرة ، وكذلك من خلال القضاء على ملامسة الطاقم مع الجزء السفلي عند أقصى انحراف ديناميكي.
مثال على التنفيذ المتكامل لهذه الأساليب لحماية الألغام هو الفئة الناشئة حديثًا نسبيًا من المركبات المدرعة MRAP (محمي من الكمائن المقاومة للألغام) ، والتي زادت من مقاومة الأجهزة المتفجرة ونيران الأسلحة الصغيرة (الشكل 3) …
الشكل 2. طبيعة هزيمة المركبات المدرعة عند تقويضها من أسفل وتحت عجلة القيادة
يجب أن نشيد بأعلى كفاءة أظهرتها الولايات المتحدة ، والتي تم من خلالها تطوير وتوريد كميات كبيرة من هذه الآلات إلى العراق وأفغانستان. تم تكليف عدد كبير نسبيًا من الشركات بهذه المهمة - Force Protection ، و BAE Systems ، و Armor Holdings ، و Oshkosh Trucks / Ceradyne ، و Navistar International ، إلخ. تسليمها بالكميات المطلوبة في وقت قصير.
تتمثل السمات المشتركة لنهج ضمان الحماية من الألغام على سيارات هذه الشركات في الشكل المنطقي على شكل حرف V للجزء السفلي من الهيكل ، وزيادة قوة الجزء السفلي بسبب استخدام ألواح درع فولاذية سميكة والاستخدام الإلزامي للجزء السفلي من الهيكل. مقاعد خاصة لامتصاص الطاقة. يتم توفير الحماية فقط للوحدة الصالحة للسكن. كل ما هو "خارجي" ، بما في ذلك حجرة المحرك ، إما أنه لا يتمتع بأي حماية على الإطلاق ، أو أنه محمي بشكل سيئ. هذه الميزة تسمح لها بمقاومة التقويض
عبوات ناسفة قوية بما فيه الكفاية بسبب التدمير السهل للمقصورات والتجمعات "الخارجية" مع تقليل انتقال التأثير على الوحدة الصالحة للسكن (الشكل 4). يتم تنفيذ حلول مماثلة على كل من الآلات الثقيلة ، على سبيل المثال ، Ranger من Universal Engineering (الشكل 5) ، وعلى الضوء ، بما في ذلك IVECO 65E19WM. مع العقلانية الواضحة في ظروف الكتلة المحدودة ، لا يزال هذا الحل التقني لا يوفر قدرة عالية على البقاء والحفاظ على التنقل باستخدام أجهزة متفجرة ضعيفة نسبيًا ، فضلاً عن قصف طلقات نارية.
أرز. 3.زادت المركبات المدرعة من فئة MRAP (محمية الكمائن المقاومة للألغام) من مقاومتها للأجهزة المتفجرة ونيران الأسلحة الصغيرة
أرز. 4. فصل العجلات ومحطة الطاقة والمعدات الخارجية عن حجرة الطاقم عند تفجير السيارة بواسطة لغم
أرز. 5. مركبات مدرعة ثقيلة من عائلة رينجر التابعة لشركة يونيفرسال إنجينيرينج
أرز. 6 مركبة من عائلة تايفون ذات مستوى متزايد من مقاومة الألغام
بسيط وموثوق ، ولكن ليس الأكثر عقلانية من وجهة نظر الوزن ، هو استخدام ألواح الصلب الثقيلة لحماية القاع. لا تزال الهياكل السفلية الأخف وزنا مع عناصر امتصاص الطاقة (على سبيل المثال ، الأجزاء الأنبوبية السداسية أو المستطيلة) مستخدمة بشكل محدود للغاية.
تنتمي سيارات عائلة Typhoon (الشكل 6) ، المطورة في روسيا ، أيضًا إلى فئة MRAP. في هذه المجموعة من المركبات ، يتم تنفيذ جميع الحلول التقنية المعروفة حاليًا تقريبًا لضمان الحماية من الألغام:
- قاع على شكل حرف V ،
- قاع متعدد الطبقات لحجرة الطاقم ، حوض الألغام ،
- أرضية داخلية على عناصر مرنة ،
- موقع الطاقم على أقصى مسافة ممكنة من مكان التفجير الأكثر احتمالا ،
- وحدات وأنظمة محمية من التأثير المباشر للأسلحة ،
- مقاعد ممتصة للطاقة مع أحزمة أمان ومساند للرأس.
العمل على عائلة تايفون هو مثال على التعاون ومنهج متكامل لحل مشكلة ضمان الأمن بشكل عام ومقاومة الألغام بشكل خاص. المطور الرئيسي لحماية السيارات التي أنشأها Ural Automobile Plant هو OAO NII Stali. تم تطوير التكوين العام والتخطيط للكبائن والوحدات الوظيفية وكذلك المقاعد الممتصة للطاقة بواسطة JSC “Evrotechplast”. لإجراء محاكاة عددية لتأثير الانفجار على هيكل السيارة ، شارك متخصصون من Sarov Engineering Center LLC.
يشمل النهج الحالي لتشكيل الحماية من الألغام عدة مراحل. في المرحلة الأولى ، يتم تنفيذ النمذجة العددية لتأثير منتجات الانفجار على التصميم المرسوم. علاوة على ذلك ، يتم توضيح التكوين الخارجي والتصميم العام للمنصات السفلية المضادة للألغام ويتم العمل على هيكلها (يتم أيضًا تطوير الهياكل أولاً بالطرق العددية ، ثم اختبارها على شظايا بواسطة تفجير حقيقي).
في التين. يوضح الشكل 7 أمثلة للنمذجة العددية لتأثير الانفجار على الهياكل المختلفة لهياكل الإجراءات المتعلقة بالألغام ، والتي يقوم بها "معهد أبحاث الصلب" JSC في إطار العمل على المنتجات الجديدة. بعد الانتهاء من التصميم التفصيلي للآلة ، تتم محاكاة خيارات مختلفة لتقويضها.
في التين. يوضح الشكل 8 نتائج المحاكاة الرقمية لتفجير مركبة تايفون التي أجراها مركز ساروف الهندسي LLC. بناءً على نتائج الحسابات ، تم إجراء التعديلات اللازمة ، والتي تم التحقق من نتائجها بالفعل عن طريق اختبارات تفجير حقيقية. يسمح هذا النهج متعدد المراحل للفرد بتقييم صحة الحلول التقنية في مراحل مختلفة من التصميم ، وبشكل عام ، تقليل مخاطر أخطاء التصميم ، وكذلك اختيار الحل الأكثر منطقية.
أرز. 7 صور للحالة المشوهة لمختلف الهياكل الوقائية في المحاكاة العددية لتأثير انفجار
أرز. 8 صورة توزيع الضغط في المحاكاة العددية لانفجار سيارة "تايفون"
السمة المشتركة للمركبات المدرعة الحديثة التي يتم إنشاؤها هي نمطية معظم الأنظمة ، بما في ذلك الأنظمة الوقائية. هذا يجعل من الممكن تكييف عينات جديدة من BTT مع شروط الاستخدام المقصودة ، وعلى العكس من ذلك ، في حالة عدم وجود أي تهديدات لتجنب غير المبررة
التكاليف. فيما يتعلق بحماية الألغام ، تتيح هذه الوحدة النمطية الاستجابة بسرعة للتغييرات المحتملة في أنواع وقوى الأجهزة المتفجرة المستخدمة وحل إحدى المشكلات الرئيسية لحماية المركبات المدرعة الحديثة بأقل تكلفة.
وبالتالي ، فيما يتعلق بالمشكلة قيد النظر ، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:
- من أخطر التهديدات التي تتعرض لها المركبات المدرعة في النزاعات المحلية الأكثر شيوعًا اليوم الألغام والعبوات الناسفة ، والتي تتسبب في أكثر من نصف الخسائر في المعدات ؛
- لضمان حماية عالية من الألغام من BTT ، يلزم اتباع نهج متكامل ، بما في ذلك التصميم والتصميم ، وحلول "الدائرة" ، فضلاً عن استخدام معدات خاصة ، ولا سيما مقاعد الطاقم الممتصة للطاقة ؛
- تم بالفعل إنشاء نماذج BTT ذات حماية عالية من الألغام وتستخدم بنشاط في النزاعات الحديثة ، مما يجعل من الممكن تحليل تجربة استخدامها القتالي وتحديد طرق تحسين تصميمها بشكل أكبر.
