Dall'apparizione dei veicoli corazzati, l'eterna battaglia tra il proiettile e l'armatura si è intensificata. Alcuni designer hanno cercato di aumentare la penetrazione dei proiettili, mentre altri hanno aumentato la durata dell'armatura. La lotta continua ora. Professore dell'Università tecnica statale di Mosca intitolata a V. I. N. E. Bauman, Direttore scientifico dell'Istituto di ricerca sull'acciaio Valery Grigoryan
In un primo momento, l'attacco alla corazza è stato effettuato frontalmente: mentre il tipo principale di impatto era un proiettile perforante di azione cinetica, il duello dei progettisti è stato ridotto a un aumento del calibro della pistola, lo spessore e angoli di inclinazione dell'armatura. Questa evoluzione è chiaramente visibile nello sviluppo di armi e armature per carri armati durante la seconda guerra mondiale. Le decisioni costruttive di allora sono abbastanza ovvie: renderemo la barriera più spessa; se lo inclini, il proiettile dovrà percorrere una strada più lunga nello spessore del metallo e aumenterà la probabilità di un rimbalzo. Anche dopo la comparsa di proiettili perforanti con un nucleo duro non distruttivo nelle munizioni di carri armati e cannoni anticarro, poco è cambiato.
Elementi di protezione dinamica (EDS)
Sono "panini" di due piastre metalliche e un esplosivo. Gli EDZ sono posti in contenitori, i cui coperchi li proteggono da influenze esterne e allo stesso tempo rappresentano elementi lanciabili
sputo mortale
Tuttavia, già all'inizio della seconda guerra mondiale, avvenne una rivoluzione nelle proprietà sorprendenti delle munizioni: apparvero proiettili cumulativi. Nel 1941, gli artiglieri tedeschi iniziarono a usare l'Hohlladungsgeschoss ("un proiettile con una tacca nella carica") e nel 1942 l'URSS adottò il proiettile BP-350A da 76 mm, sviluppato dopo aver studiato i campioni catturati. Così si organizzavano i famosi patroni del Faust. Si è presentato un problema che non poteva essere risolto con i metodi tradizionali a causa dell'inaccettabile aumento della massa del serbatoio.
Nella testa delle munizioni cumulative, viene praticata una tacca conica a forma di imbuto rivestito con un sottile strato di metallo (bocca a campana in avanti). La detonazione esplosiva inizia dal lato più vicino alla parte superiore dell'imbuto. L'onda di detonazione "collassa" l'imbuto sull'asse del proiettile, e poiché la pressione dei prodotti dell'esplosione (quasi mezzo milione di atmosfere) supera il limite di deformazione plastica della piastra, quest'ultima inizia a comportarsi come un quasi liquido. Questo processo non ha nulla a che vedere con la fusione, è proprio il flusso "freddo" del materiale. Un getto cumulativo sottile (paragonabile allo spessore del guscio) viene espulso dall'imbuto collassante, che accelera a velocità dell'ordine della velocità di detonazione esplosiva (e talvolta anche superiori), ovvero circa 10 km / s o più. La velocità del getto cumulativo supera significativamente la velocità di propagazione del suono nel materiale dell'armatura (circa 4 km / s). Pertanto, l'interazione del getto e dell'armatura avviene secondo le leggi dell'idrodinamica, cioè si comportano come liquidi: il getto non brucia affatto attraverso l'armatura (questo è un malinteso diffuso), ma la penetra, proprio come un getto d'acqua in pressione lava via la sabbia.
Principi di protezione semiattiva sfruttando l'energia del getto stesso. A destra: armatura cellulare, le cui celle sono riempite con una sostanza quasi liquida (poliuretano, polietilene). L'onda d'urto del getto cumulativo viene riflessa dalle pareti e fa collassare la cavità, provocando la distruzione del getto. In basso: armatura con fogli riflettenti. A causa del rigonfiamento della superficie posteriore e della guarnizione, la lamina sottile viene spostata, correndo sul getto e distruggendolo. Tali metodi aumentano la resistenza anti-cumulativa di 30-40
Protezione a strati
La prima protezione contro le munizioni cumulative era l'uso di schermi (armatura a due barriere). Il getto cumulativo non si forma istantaneamente, per la sua massima efficienza è importante far esplodere la carica alla distanza ottimale dall'armatura (lunghezza focale). Se uno schermo fatto di lamiere aggiuntive viene posizionato davanti all'armatura principale, la detonazione avverrà prima e l'efficacia dell'impatto diminuirà. Durante la seconda guerra mondiale, per proteggersi dalle cartucce veloci, le petroliere attaccarono ai loro veicoli sottili lamiere e schermi a rete (una storia comune sull'uso di letti corazzati in questa capacità, sebbene in realtà fossero utilizzate reti speciali). Ma questa soluzione non era molto efficace: l'aumento della resistenza era in media solo del 9-18%.
Pertanto, durante lo sviluppo di una nuova generazione di carri armati (T-64, T-72, T-80), i progettisti hanno utilizzato una soluzione diversa: l'armatura multistrato. Consisteva di due strati di acciaio, tra i quali era posto uno strato di riempitivo a bassa densità: fibra di vetro o ceramica. Questa "torta" ha dato un guadagno rispetto all'armatura d'acciaio monolitica fino al 30%. Tuttavia, questo metodo era inapplicabile per la torre: in questi modelli è fusa ed è difficile posizionare la vetroresina all'interno da un punto di vista tecnologico. I progettisti di VNII-100 (ora VNII "Transmash") hanno proposto di fondersi nelle sfere dell'armatura della torre in ultra-porcellana, la cui capacità di estinzione specifica è 2–2, 5 volte superiore a quella dell'acciaio corazzato. Gli specialisti del Research Institute of Steel hanno scelto un'altra opzione: tra gli strati esterno e interno dell'armatura sono stati collocati pacchetti di acciaio solido ad alta resistenza. Hanno assunto l'impatto di un getto cumulativo indebolito a velocità quando l'interazione non avviene secondo le leggi dell'idrodinamica, ma in base alla durezza del materiale.
Tipicamente, lo spessore dell'armatura che una carica sagomata può penetrare è di 6-8 dei suoi calibri, e per cariche con piastre fatte di materiali come l'uranio impoverito, questo valore può raggiungere 10
Armatura semi-attiva
Sebbene non sia facile decelerare il getto cumulativo, è vulnerabile nella direzione laterale e può essere facilmente distrutto anche da un debole impatto laterale. Pertanto, l'ulteriore sviluppo della tecnologia consisteva nel fatto che l'armatura combinata delle parti frontale e laterale della torre in ghisa si formava a causa della cavità aperta dall'alto, riempita con un riempitivo complesso; dall'alto, la cavità è stata chiusa con tappi saldati. Torri di questo design sono state utilizzate su successive modifiche dei carri armati: T-72B, T-80U e T-80UD. Il principio di funzionamento degli inserti era diverso, ma utilizzava la menzionata "vulnerabilità laterale" del getto cumulativo. Tale armatura viene solitamente definita sistemi di protezione "semi-attivi", poiché utilizzano l'energia dell'arma stessa.
Una delle varianti di tali sistemi è l'armatura cellulare, il cui principio di funzionamento è stato proposto dai dipendenti dell'Istituto di idrodinamica del ramo siberiano dell'Accademia delle scienze dell'URSS. L'armatura è costituita da una serie di cavità riempite con una sostanza quasi liquida (poliuretano, polietilene). Un getto cumulativo, entrando in un tale volume delimitato da pareti metalliche, genera un'onda d'urto nel quasi-liquido, che, essendo riflessa dalle pareti, ritorna all'asse del getto e fa collassare la cavità, provocando la decelerazione e la distruzione del getto. Questo tipo di armatura fornisce fino al 30-40% di guadagno in resistenza anti-cumulativa.
Un'altra opzione è l'armatura con fogli riflettenti. È una barriera a tre strati costituita da una piastra, un distanziatore e una lamina sottile. Il getto, penetrando nella lastra, crea delle sollecitazioni, portando prima al rigonfiamento locale della superficie posteriore, e poi alla sua distruzione. In questo caso si verifica un notevole rigonfiamento della guarnizione e della lamina sottile. Quando il getto trapassa la guarnizione e la lamella, quest'ultima ha già iniziato ad allontanarsi dalla superficie posteriore della lastra. Poiché c'è un certo angolo tra le direzioni di movimento del getto e la lamina sottile, ad un certo punto la lastra inizia a correre sul getto, distruggendolo. Rispetto all'armatura monolitica della stessa massa, l'effetto dell'utilizzo di fogli "riflettenti" può raggiungere il 40%.
Il successivo miglioramento del design è stato il passaggio a torri con base saldata. È diventato chiaro che gli sviluppi per aumentare la forza dell'armatura arrotolata sono più promettenti. In particolare, negli anni '80, sono stati sviluppati nuovi acciai di maggiore durezza e pronti per la produzione in serie: SK-2SH, SK-3SH. L'utilizzo di torri con base in acciaio laminato ha consentito di aumentare l'equivalente protettivo lungo la base della torre. Di conseguenza, la torretta per il serbatoio T-72B con una base arrotolata aveva un volume interno maggiore, l'aumento di peso era di 400 kg rispetto alla torretta in ghisa seriale del serbatoio T-72B. Il pacchetto di riempimento della torre è stato realizzato utilizzando materiali ceramici e acciaio ad alta durezza o da un pacchetto basato su piastre di acciaio con fogli "riflettenti". La resistenza dell'armatura equivalente era pari a 500-550 mm di acciaio omogeneo.
Come funziona la protezione dinamica
Quando l'elemento DZ viene penetrato da un getto cumulativo, l'esplosivo al suo interno esplode e le piastre metalliche del corpo iniziano a separarsi. Allo stesso tempo, intersecano la traiettoria del getto ad angolo, sostituendo costantemente nuove sezioni sotto di essa. Parte dell'energia viene spesa per sfondare le placche e l'impulso laterale della collisione destabilizza il getto. DZ riduce le caratteristiche di perforazione dell'armatura delle armi cumulative del 50-80%. Allo stesso tempo, cosa molto importante, la DZ non esplode quando viene sparata da armi leggere. L'uso di DZ è diventato una rivoluzione nella protezione dei veicoli blindati. C'era una reale opportunità di influenzare l'agente dannoso penetrante così attivamente come aveva precedentemente influenzato l'armatura passiva.
Esplosione verso
Nel frattempo, le tecnologie nel campo delle munizioni cumulative hanno continuato a migliorare. Se durante la seconda guerra mondiale la penetrazione dell'armatura dei proiettili a carica sagomata non superava i 4-5 calibri, in seguito aumentò in modo significativo. Quindi, con un calibro di 100-105 mm, erano già 6-7 calibri (nell'equivalente in acciaio di 600-700 mm), con un calibro di 120-152 mm, la penetrazione dell'armatura è stata aumentata a 8-10 calibri (900 -1200 mm di acciaio omogeneo). Per proteggersi da queste munizioni, era necessaria una soluzione qualitativamente nuova.
Il lavoro sull'armatura anti-cumulativo o "dinamico", basato sul principio della controesplosione, è stato effettuato in URSS dagli anni '50. Negli anni '70, il suo design era già stato elaborato presso l'All-Russian Research Institute of Steel, ma l'impreparazione psicologica dei rappresentanti di alto rango dell'esercito e dell'industria ne ha impedito l'adozione. Furono convinti solo dall'uso riuscito di armature simili da parte delle petroliere israeliane sui carri armati M48 e M60 durante la guerra arabo-israeliana del 1982. Poiché le soluzioni tecniche, di design e tecnologiche sono state completamente preparate, la flotta di carri armati principale dell'Unione Sovietica è stata equipaggiata con l'armatura reattiva esplosiva anti-cumulativa (ERA) Kontakt-1 a tempo di record - in appena un anno. L'installazione di DZ sui carri armati T-64A, T-72A, T-80B, che avevano già un'armatura piuttosto potente, svalutava praticamente istantaneamente gli arsenali esistenti di armi guidate anticarro di potenziali avversari.
Ci sono trucchi contro lo scrap
Il proiettile cumulativo non è l'unico mezzo di distruzione dei veicoli corazzati. Gli avversari molto più pericolosi dell'armatura sono i proiettili di sotto-calibro perforanti (BPS). Il design di un tale proiettile è semplice: è un lungo rottame (nucleo) di materiale pesante e ad alta resistenza (di solito carburo di tungsteno o uranio impoverito) con una coda per la stabilizzazione in volo. Il diametro del nucleo è molto più piccolo del calibro della canna, da cui il nome "sub-calibro". Volando a una velocità di 1,5–1,6 km/s, un "dardo" del peso di diversi chilogrammi possiede una tale energia cinetica che, se colpito, può penetrare più di 650 mm di acciaio omogeneo. Inoltre, i metodi sopra descritti per migliorare la protezione anti-cumulativo praticamente non influiscono sui proiettili di sottocalibro. Contrariamente al buon senso, l'inclinazione delle piastre dell'armatura non solo non provoca il rimbalzo di un proiettile di calibro inferiore, ma indebolisce persino il grado di protezione contro di esse! I moderni nuclei "sparati" non rimbalzano: al contatto con l'armatura, all'estremità anteriore del nucleo si forma una testa a forma di fungo, che svolge il ruolo di cerniera, e il proiettile gira verso la perpendicolare all'armatura, accorciando il percorso nel suo spessore.
La prossima generazione di DZ era il sistema Contact-5. Gli specialisti dell'istituto di ricerca hanno iniziato a fare un ottimo lavoro, risolvendo molti problemi contraddittori: il DZ avrebbe dovuto dare un potente impulso laterale, permettendo di destabilizzare o distruggere il nucleo del BOPS, l'esplosivo avrebbe dovuto esplodere in modo affidabile dal basso- velocità (rispetto al getto cumulativo) del nucleo del BOPS, ma allo stesso tempo è stata esclusa la detonazione dal colpire proiettili e frammenti di proiettili. Il design a blocchi ha aiutato ad affrontare questi problemi. La copertura del blocco DZ è realizzata in acciaio per armature ad alta resistenza spesso (circa 20 mm). All'impatto, il BPS genera un flusso di frammenti ad alta velocità, che fa esplodere la carica. L'impatto sul BPS di una copertura spessa in movimento è sufficiente per ridurre le sue caratteristiche di perforazione dell'armatura. Anche l'impatto sul getto cumulativo è aumentato rispetto alla piastra Contact-1 sottile (3 mm). Di conseguenza, l'installazione di DZ "Contact-5" sui serbatoi aumenta la resistenza anti-cumulativa di 1, 5-1, 8 volte e fornisce un aumento del livello di protezione contro BPS di 1, 2-1, 5 volte. Il complesso Kontakt-5 è installato sui carri armati seriali russi T-80U, T-80UD, T-72B (dal 1988) e T-90.
L'ultima generazione del DZ russo - il complesso "Relikt", sviluppato anche dagli specialisti dell'Istituto di ricerca dell'acciaio. Nella EDZ migliorata, sono stati eliminati molti svantaggi, ad esempio una sensibilità insufficiente quando avviata da proiettili cinetici a bassa velocità e alcuni tipi di munizioni cumulative. Una maggiore efficienza nella protezione contro le munizioni cinetiche e cumulative si ottiene attraverso l'uso di piastre di lancio aggiuntive e l'inclusione di elementi non metallici nella loro composizione. Di conseguenza, la penetrazione dell'armatura dei proiettili di sottocalibro è ridotta del 20-60% e, grazie all'aumento del tempo di esposizione al getto cumulativo, è stato possibile ottenere una certa efficienza nelle armi cumulative con una testata in tandem.
