Nel corso di una storia relativamente breve di veicoli corazzati (BTT) delle forze di terra, che ha circa cento anni, la natura della condotta delle ostilità è cambiata ripetutamente. Questi cambiamenti erano di natura cardinale: dalla guerra "posizionale" alla guerra "mobile" e, inoltre, ai conflitti locali e alle operazioni antiterrorismo. È la natura delle operazioni militari proposte che è decisiva nella formazione dei requisiti per l'equipaggiamento militare. Di conseguenza, è cambiata anche la classifica delle principali proprietà di BTT. La classica combinazione "potenza di fuoco - difesa - mobilità" è stata ripetutamente aggiornata, integrata con nuovi componenti. Al momento, è stato stabilito il punto di vista secondo cui la priorità è data alla sicurezza.
Una significativa espansione della gamma e delle capacità dei veicoli anti-blindati (BTT) ha reso la sua sopravvivenza la condizione più importante per l'adempimento di una missione di combattimento. Garantire la sopravvivenza e (in senso stretto) la protezione della BTT si basa su un approccio integrato. Non possono esistere mezzi universali di protezione contro tutte le possibili minacce moderne, pertanto sulle strutture BTT sono installati vari sistemi di protezione, che si completano a vicenda. Ad oggi sono state realizzate decine di strutture, sistemi e complessi a scopo protettivo, che vanno dalle armature tradizionali ai sistemi di protezione attiva. In queste condizioni, la formazione della composizione ottimale della protezione complessa è uno dei compiti più importanti, la cui soluzione determina in gran parte la perfezione della macchina sviluppata.
La soluzione al problema dell'integrazione dei mezzi di protezione si basa sull'analisi delle potenziali minacce nelle condizioni d'uso ipotizzate. E qui è necessario tornare al fatto che la natura delle ostilità e, di conseguenza, il "vestito rappresentativo delle armi anticarro"
rispetto, ad esempio, alla seconda guerra mondiale. Attualmente, i più pericolosi per BTT sono due gruppi di mezzi opposti (sia in termini di livello tecnologico che di metodi di applicazione): armi di precisione (WTO), da un lato, e armi da mischia e mine, dall'altro. Se l'uso dell'OMC è tipico dei paesi altamente sviluppati e, di regola, porta a risultati abbastanza rapidi nella distruzione di gruppi di veicoli corazzati nemici, allora l'uso diffuso di mine, ordigni esplosivi improvvisati (SBU) e dispositivi anti- lanciagranate carri armati da varie formazioni armate è di natura a lungo termine. L'esperienza delle operazioni militari statunitensi in Iraq e Afghanistan è molto indicativa in questo senso. Considerando che tali conflitti locali sono i più tipici per le condizioni moderne, si dovrebbe ammettere che sono le mine e le armi da mischia a essere più pericolose per il BTT.
Il livello di minaccia rappresentato dalle mine e dagli ordigni esplosivi improvvisati è ben illustrato dai dati generalizzati sulle perdite di equipaggiamento dell'esercito americano in vari conflitti armati (Tabella 1).
L'analisi della dinamica delle perdite ci consente di affermare inequivocabilmente che la componente antimine della complessa protezione dei veicoli blindati è particolarmente rilevante oggi. Fornire protezione dalle mine è diventato uno dei principali problemi che devono affrontare gli sviluppatori dei moderni veicoli militari.
Per determinare i modi per garantire la protezione, prima di tutto, è necessario valutare le caratteristiche delle minacce più probabili: il tipo e la potenza delle mine e degli ordigni esplosivi utilizzati. Attualmente è stato creato un gran numero di mine anticarro efficaci, che differiscono, tra le altre cose, nel principio di azione. Possono essere dotati di fusibili a pressione e sensori multicanale - magnetometrici, sismici, acustici, ecc. La testata può essere la più semplice ad alto esplosivo o con elementi di percussione del tipo "shock core", che hanno un'alta corazza- capacità di perforazione.
Le specificità dei conflitti militari in esame non implicano la presenza di mine "high-tech" in possesso del nemico. L'esperienza mostra che nella maggior parte dei casi vengono utilizzate mine, e più spesso le SBU, ad alto potenziale esplosivo con fusibili radiocomandati oa contatto. Un esempio di un ordigno esplosivo improvvisato con un semplice fusibile a pressione è mostrato in Fig. 1.
Tabella 1
Di recente, in Iraq e in Afghanistan, si sono verificati casi di utilizzo di ordigni esplosivi improvvisati con elementi d'urto del tipo "shock core". L'emergere di tali dispositivi è una risposta all'aumento della protezione dalle mine di BTT. Sebbene, per ovvie ragioni, sia impossibile produrre un assemblaggio cumulativo di alta qualità e altamente efficiente con "mezzi improvvisati", tuttavia, la capacità di perforazione dell'armatura di tali SBU è fino a 40 mm di acciaio. Questo è abbastanza per sconfiggere in modo affidabile veicoli leggermente corazzati.
La potenza delle mine e della SBU utilizzata dipende in larga misura dalla disponibilità di determinati esplosivi (esplosivi), nonché dalle possibilità per la loro posa. Di norma, gli IED sono realizzati sulla base di esplosivi industriali, che, a parità di potenza, hanno un peso e un volume molto maggiori rispetto agli esplosivi "da combattimento". Le difficoltà nella posa nascosta di IED così ingombranti ne limitano la potenza. I dati sulla frequenza di utilizzo di mine e IED con vari equivalenti di TNT, ottenuti a seguito della generalizzazione dell'esperienza delle operazioni militari statunitensi negli ultimi anni, sono riportati nella tabella. 2.
Tavolo 2
L'analisi dei dati presentati mostra che più della metà degli ordigni esplosivi utilizzati nel nostro tempo hanno equivalenti di TNT di 6-8 kg. È questa gamma che dovrebbe essere riconosciuta come la più probabile e, quindi, la più pericolosa.
Dal punto di vista della natura della sconfitta, ci sono tipi di brillamento sotto il fondo dell'auto e sotto la ruota (bruco). Esempi tipici di lesioni in questi casi sono mostrati in Fig. 2. In caso di esplosioni sotto il fondo, è altamente probabile che l'integrità (rottura) dello scafo e la distruzione dell'equipaggio siano dovute sia a carichi dinamici superiori a quelli massimi ammissibili sia a causa dell'impatto di un'onda d'urto e frammentazione flusso è molto probabile. Sotto le esplosioni delle ruote, di norma, la mobilità del veicolo viene persa, ma il fattore principale che influenza l'equipaggio sono solo i carichi dinamici.
Fig 1. Ordigno esplosivo improvvisato con fusibile a pressione
Gli approcci per garantire la protezione dalle mine del BTT sono determinati principalmente dai requisiti per la protezione dell'equipaggio e solo in secondo luogo dai requisiti per il mantenimento dell'operatività del veicolo.
Il mantenimento dell'operatività dell'attrezzatura interna e, di conseguenza, la capacità tecnica di combattimento, può essere assicurata riducendo i carichi d'urto su questa attrezzatura e sui suoi punti di attacco. Maggior parte
critici a questo proposito sono componenti e gruppi fissati al fondo della macchina o entro la massima deflessione dinamica possibile del fondo durante la sabbiatura. Il numero di punti di attacco per le apparecchiature sul fondo dovrebbe essere ridotto al minimo possibile e questi stessi nodi dovrebbero avere elementi di assorbimento dell'energia che riducono i carichi dinamici. In ogni caso, il design dei punti di attacco è originale. Allo stesso tempo, dal punto di vista del disegno del fondo, per garantire l'operatività dell'attrezzatura, è necessario ridurre la flessione dinamica (aumentare la rigidità) e garantire la massima riduzione possibile dei carichi dinamici trasmessi al i punti di attacco delle apparecchiature interne.
La manutenzione dell'equipaggio può essere ottenuta se vengono soddisfatte una serie di condizioni.
La prima condizione è ridurre al minimo i carichi dinamici trasmessi durante la detonazione ai punti di attacco dei sedili dell'equipaggio o delle truppe. Se i sedili sono fissati direttamente al fondo dell'auto, quasi tutta l'energia impartita a questa sezione del fondo sarà trasferita ai loro punti di attacco, quindi
sono necessari gruppi di sedili ad assorbimento di energia estremamente efficienti. È importante che la protezione ad alta potenza di carica diventi discutibile.
Quando i sedili sono fissati ai lati o al tetto dello scafo, dove non si estende la zona delle deformazioni "esplosive" locali, solo quella parte dei carichi dinamici che vengono distribuiti alla carrozzeria nel suo insieme viene trasferita ai punti di attacco. Considerando la notevole massa dei veicoli da combattimento, nonché la presenza di fattori quali l'elasticità delle sospensioni e il parziale assorbimento di energia dovuto alla deformazione locale della struttura, le accelerazioni trasmesse alle fiancate e al tetto dello scafo saranno relativamente contenute.
La seconda condizione per il mantenimento della capacità lavorativa dell'equipaggio è (come nel caso delle attrezzature interne) l'esclusione del contatto con il fondo alla massima deflessione dinamica. Ciò può essere ottenuto in modo prettamente costruttivo, ottenendo il necessario gioco tra il fondo e il pavimento del vano abitabile. L'aumento della rigidità del fondo comporta una diminuzione di questo gioco richiesto. Pertanto, le prestazioni dell'equipaggio sono garantite da speciali sedili ammortizzanti fissati in luoghi lontani dalle zone di possibile applicazione di carichi esplosivi, nonché eliminando il contatto dell'equipaggio con il fondo alla massima deflessione dinamica.
Un esempio dell'implementazione integrata di questi approcci alla protezione dalle mine è la classe relativamente recente emergente di veicoli corazzati MRAP (Mine Resistant Ambush Protected), che hanno una maggiore resistenza ai dispositivi esplosivi e al fuoco di armi leggere (Fig. 3) …
Figura 2. La natura della sconfitta dei veicoli corazzati quando si minano sotto il fondo e sotto la ruota
Dobbiamo rendere omaggio alla massima efficienza dimostrata dagli Stati Uniti, con i quali sono stati organizzati lo sviluppo e la fornitura di grandi quantità di tali macchine all'Iraq e all'Afghanistan. Un numero abbastanza elevato di aziende è stato incaricato di questo compito: Force Protection, BAE Systems, Armor Holdings, Oshkosh Trucks / Ceradyne, Navistar International, ecc. Ciò ha predeterminato una significativa riduzione della flotta MRAR, ma allo stesso tempo ha permesso di consegnarli nelle quantità richieste in breve tempo.
Le caratteristiche comuni dell'approccio per garantire la protezione dalle mine sulle auto di queste aziende sono la razionale forma a V della parte inferiore dello scafo, una maggiore resistenza del fondo dovuta all'uso di corazze d'acciaio spesse e l'uso obbligatorio di sedili speciali ad assorbimento di energia. La protezione è prevista solo per il modulo abitabile. Tutto ciò che è "fuori", compreso il vano motore, non ha alcuna protezione o è scarsamente protetto. Questa caratteristica gli consente di resistere all'indebolimento
IED sufficientemente potenti a causa della facile distruzione dei compartimenti e degli assiemi "esterni" con la minimizzazione della trasmissione dell'impatto sul modulo abitabile (Fig. 4) Soluzioni simili sono implementate sia su macchine pesanti, ad esempio Ranger di Universal Engineering (Fig. 5), e su luce, compreso IVECO 65E19WM. Con evidente razionalità in condizioni di massa limitata, questa soluzione tecnica non fornisce ancora un'elevata capacità di sopravvivenza e conservazione della mobilità con ordigni esplosivi relativamente deboli, nonché proiettili.
Riso. 3. I veicoli blindati della classe MRAP (Mine Resistant Ambush Protected) hanno una maggiore resistenza agli ordigni esplosivi e al fuoco di armi leggere
Riso. 4. Distacco di ruote, centrale elettrica e attrezzature esterne dal compartimento dell'equipaggio quando un'auto viene fatta esplodere da una mina
Riso. 5. Veicoli corazzati pesanti della famiglia Ranger di Universal Engineering
Riso. 6 Veicolo della famiglia Typhoon con un maggiore livello di resistenza alle mine
Semplice ed affidabile, ma non il più razionale dal punto di vista del peso, è l'utilizzo di lamiere d'acciaio per proteggere il fondo. Strutture di fondo più leggere con elementi ad assorbimento di energia (ad esempio parti tubolari esagonali o rettangolari) sono ancora utilizzate in modo molto limitato.
Anche le auto della famiglia Typhoon (Fig. 6), sviluppate in Russia, appartengono alla classe MRAP. In questa famiglia di veicoli sono implementate quasi tutte le soluzioni tecniche attualmente note per garantire la protezione dalle mine:
- Fondo a V, - fondo multistrato del vano equipaggio, pozzetto miniera, - pavimento interno su elementi elastici, - l'ubicazione dell'equipaggio alla massima distanza possibile dal luogo più probabile di detonazione, - unità e sistemi protetti dall'impatto diretto delle armi, - sedili ad assorbimento di energia con cinture di sicurezza e poggiatesta.
Il lavoro sulla famiglia Typhoon è un esempio di cooperazione e di approccio integrato per risolvere il problema della sicurezza in generale e della resistenza alle mine in particolare. Lo sviluppatore principale della protezione delle auto create dall'Ural Automobile Plant è OAO NII Stali. Lo sviluppo della configurazione generale e del layout delle cabine, dei moduli funzionali e dei sedili ad assorbimento di energia è stato effettuato da JSC "Evrotechplast". Per eseguire la simulazione numerica dell'impatto dell'esplosione sulla struttura del veicolo, sono stati coinvolti gli specialisti del Sarov Engineering Center LLC.
L'attuale approccio alla formazione della protezione dalle mine comprende diverse fasi. Nella prima fase viene eseguita la modellazione numerica dell'impatto dei prodotti dell'esplosione su un progetto abbozzato. Inoltre, viene chiarita la configurazione esterna e il design generale del fondo, i pallet antimine e la loro struttura è in fase di elaborazione (anche lo sviluppo delle strutture viene effettuato prima con metodi numerici e quindi testato su frammenti mediante detonazione reale).
Nella fig. 7 mostra esempi di modellazione numerica dell'impatto di un'esplosione su varie strutture di strutture di azione contro le mine, eseguite da JSC "Research Institute of Steel" nell'ambito del lavoro su nuovi prodotti. Dopo il completamento della progettazione dettagliata della macchina, vengono simulate varie opzioni per il suo indebolimento.
Nella fig. 8 mostra i risultati delle simulazioni numeriche della detonazione di un veicolo Typhoon eseguite dal Sarov Engineering Center LLC. Sulla base dei risultati dei calcoli, vengono apportate le modifiche necessarie, i cui risultati sono già verificati da veri e propri test di detonazione. Questo approccio a più stadi consente di valutare la correttezza delle soluzioni tecniche nelle varie fasi della progettazione e, in generale, ridurre il rischio di errori di progettazione, nonché scegliere la soluzione più razionale.
Riso. 7 Immagini dello stato deformato di varie strutture protettive nella simulazione numerica dell'impatto di un'esplosione
Riso. 8 L'immagine della distribuzione della pressione nella simulazione numerica dell'esplosione dell'auto "Typhoon"
Una caratteristica comune dei moderni mezzi corazzati in fase di realizzazione è la modularità della maggior parte dei sistemi, compresi quelli di protezione. Ciò consente di adattare nuovi campioni di BTT alle condizioni d'uso previste e, viceversa, in assenza di minacce per evitare ingiustificate
costi. Per quanto riguarda la protezione dalle mine, tale modularità consente di rispondere rapidamente a possibili cambiamenti nei tipi e nelle potenze degli ordigni esplosivi utilizzati e risolvere efficacemente uno dei principali problemi di protezione dei veicoli corazzati moderni con costi minimi.
Pertanto, sul problema in esame, si possono trarre le seguenti conclusioni:
- una delle minacce più gravi ai veicoli corazzati nei conflitti locali più tipici oggi sono le mine e gli IED, che rappresentano oltre la metà delle perdite di attrezzature;
- per garantire un'elevata protezione dalle mine del BTT, è necessario un approccio integrato, che includa sia il layout che il design, soluzioni "a circuito", nonché l'uso di attrezzature speciali, in particolare, i sedili dell'equipaggio ad assorbimento di energia;
- I modelli BTT con elevata protezione dalle mine sono già stati creati e vengono utilizzati attivamente nei conflitti moderni, il che consente di analizzare l'esperienza del loro uso in combattimento e determinare modi per migliorare ulteriormente il loro design.
