Поиск по сайту

Противостояние Снаряда и Брони (танков) Часть 1 http://s60.radikal.ru/i169/0902/02/f81d2c258073.jpg Т.к. раздел посвящен «СОВРЕМЕННОЙ БРОНЕТЕХНИКЕ» исследование вопроса, придется начать с современной истории оставив непочатый край времен ВМВ Предлагаю рассмотреть вопрос вечного противостояния брони и снаряда. Для того что бы было легче ориентироваться будем искать «печку» от которой и будем плясать. Основным советским танком в послевоенный период стал танк Т-54/Т-55 имеющие сходные параметры бронирования (120/100 мм брони на корпусе под углом 60 гр) и баллистические характеристики орудий Д-10Т. Поначалу все было относительно просто – чем толще броня, тем выше защита. Но опыт создания танков в годы ВМВ показал что необходимо сохранять баланс между уровнем защиты и весом боевой машины, т.к. возможности двигательных установок, трансмиссии и ходовой части далеко не безграничны. Венцом по уровню защиты были тяжелые танки. По уровню защиты тот же тяжелый танк ИС-2 был на хорошем уровне, но и имел слабое место – башню. http://forum.nmp4.ru...-1274286635.jpg Схема бронирования тяжелого танка ИС-2. Если корпус был относительно неплохо защищен – ИС-2 обр. 1944 г. имел спрямленный литой нос, ВЛД толщиной 120 мм или же сварной нос из катанной брони в 90 мм под углом в 600, что эквивалентно защите в 180-240 мм (по ходу движения снаряда без учета нормализации) вертикальной плите из КГС. Такой уровень защиты корпуса (ВЛД) обеспечивал достойный уровень защиты от мощнейших 88 мм немецких орудий – есть описания боев, где орудие Pak 43 САУ Фердинанд не могло пробить ВЛД танка ИС-2 с дистанции 500-800 м что было очень хорошим примером. Но… уровень защиты башни не соответствовал уровню защиты корпуса – всего 100 мм. Увеличить толщину брони без серьезных изменений в конструкции башни не представлялось возможным – иначе резко снизился бы темп производства – что в военное время было очень критично. Поэтому решили оставить так как есть. Конечно ни Тигру ни тем более Королевскому тигру поразить 100 мм броню башни не представлялось затруднительным при стрельбе в лоб. Но тут надо принимать в расчет что и орудие ИС-2 обеспечивало уверенное поражение танка Тигр с дистанции 1,5 км и более. Т.е был паритет в возможностях поражения этих танков друг друга при лобовой танковой дуэли. Но когда война уже подходила к концу, на смену ИС-2 спешил новый тяжелый танк с гораздо более мощным бронированием – ИС-3. http://i.blog.fontan...D1A8NATbu9x.jpg Советский тяжелый танк ИС-3. Первый из "щук" Можно сказать что этот танк был создан как кардинальная работа над ошибками в вопросе бронирования тяжелых танков – наконец уровень защиты лобовой части стал более равномерным : как и лобовая часть корпуса так и башня были очень хорошо защищены – благодаря применению интересной конструкции в бронировании лба корпуса ИС-3 – «щучий нос», который был образован плитами из КГС толщиной в 110 мм под угом 560 и подворотом в 430, эквивалент по приведенной толщине достигал уровня защиты в 268 мм(!) КГС без учета нормализации. Что обеспечивало надежную защиту ВЛД от снарядов танковых пушек тех лет. Башня была защищена так же на высоком уровне – имела сферическую форму с толщиной стенок в лобовой части до 220 мм (по другим данным в 250 мм). Для примера бронепробиваемость снарядов собственной пушки:Д-25Т (пушка ИС-2/3) дальность прямого выстрела 1000 м, бронепробиваемость на дистанции 1000 м (снаряд БР-471Б) при угле встречи 90 гр - 145 мм. Иными словами ИС-3 был вполне неплохо защищен против танковых пушек своего времени – послевоенный период. Что же с уровнем защиты средних танков? Оставим переходной Т-44 и сразу перейдем к Т-54/55 которым суждено будет стать самым массовым танком второй половины 20 века. http://bm.img.com.ua...5813_179202.jpg Средний танк Т-54 Лобовая броня корпуса состояла из ВЛД изготовленной из 120 (100 на Т-55) мм КГС расположенной под углом в 600 что давало приведённую толщину в 200 мм. Башня представляет собой отливку со сварной крышей. Максимальная толщина лобовой части башни достигала 200 мм. И здесь мы видим равномерность защиты лобовой части средних танков Т-54/55. Первые серийные образцы башен имели недостатки в так называемых "заманах" башни, но в последующем от них избавились, изменив форму башни. Для сравнения бронепробиваемость штатных бронебойных 90 мм пушек вероятных противников (из числа бывших союзников ) танка М46 Паттон составляла 122 мм (бронебойный снаряд, ББ) КГС при угле встречи в 60 гр н дистанции 1000 м. Конечно, не стоить строить иллюзий, что в случае попадания снаряда в танк и не пробития брони, ничего страшного не произойдет – как раз напротив, танк получит повреждения, хоть и сможет продолжать бой, из за страшного динамического удара экипаж, весьма вероятно, будет контужен в различной степени, но все же останется жив, если сколы с обратной стороны брони будут остановлены противоосколочным подбоем или их размер будет незначительным. В то время 50-60 года в боекомплект танков стал активно пополнятся новыми видами боеприпасов – бронебойно-подкалиберными(БПС) и кумулятивными снарядами(КС). http://www.hoi2.ru/_fr/55/s1674439.jpg Эти снаряды применялись танкистами и раньше, но их применение ограничивалось небольшим кол-вом в связи со сложностью в изготовлении и более высокой ценой в сравнении с обычным ББ. Если БПС советских снарядов представлял собой модификацию и копии трофейных немецких БПС, то на Западе очень быстро отказались от не совсем удачных «катушечных» БПС и перешли к разработке более эффективных оперённых БПС (ОБПС). Появились так же снаряды с пластичным взрывчатым веществом, принцип действия которых сводился к тому, что экипаж танка поражался за счет обширных сколов с тыльной стороны брони даже без пробития последней. Кумулятивные боеприпасы поставили крест на дальнейшем росте толщины лобовой брони до неразумных величин, т.к. бронепробиваемость КС стала достигать 300-400 мм КГС по ходу движения кумулятивной струи. Но и здесь был найден способ защитится от КС – разнесенное бронирование. Активно стали появляться бортовые экраны и получила развитие динамическая защита, новаторами в этом стали американцы и израильтяне. Эффективность КС танковых пушек резко снизилась при вышеописанных изменениях в защите танка. На первый план в способе поражения бронетехники снова стал выходить БПС на время затемнённый КС. Все таки КС для широкой публики обладающий мифическим и устрашающим средством поражения бронетехники, но на практике КС калибра 90-105 мм обладают более низким поражающим эффектом по сравнению с БПС того же калибра.Для защиты от БПС (ОБПС) был предложен эволюционный способ – не просто наращивание толщины брони, но и увеличение угла наклона и формы лобовых деталей корпуса и башни. Если в советских Т-54/55 был достигнут придел в максимальной защите в лобовой части корпуса и башни – ВЛД: 100 мм под углом 60 гр на корпусе, башня до 200, то американские танки уверено наращивали броню: М47 быстро вытеснили неудачный в плане бронирования М46(ведущий начало от среднего танка М26 времен ВМВ), М48 заменили собой М47 принеся в своей конструкции наработки от опытного тяжелого танка Т43 (прототип тяжелого танка М103) – цельнолитой корпус, что позволяет судить о высоком уровне, который достигли американские танкостроители и металлурги – серийного производства литого корпуса эллипсовидной формы, который обеспечивал высокие показатели стойкости к обстрелу БПС по сравнению со сварными корпусами танков тех лет. Для сравнения, советские танки обзавелись крупной цельнолитой деталью только на танке Т-62 – цельнолитой была башня. Танк М60 достиг апогея по уровню защиты при применении монолитной брони - приведенная толщина лба корпуса достигала величин в 220-300 мм КГС.В стане тяжелых танков уровень бронезащиты от кинетических боеприпасов так же был достигнут определённый предел – один из лучших тяжелых танков своего времени советский Т-10(М) имел уровень броне защиты корпуса еще больший чем первопроходец в стане "щучьих" – ИС-3. Американский М103 так же имел достаточно высокий уровень бронезащиты, но уже тогда было ясно, что тяжелым танкам уготована судьба кануть в анналы истории танкостроения, т.к. средние танки наступали на них «по всем фронтам» - по уровню защиты, вооружения и традиционно выигрывая в подвижности и меньшей стоимости. Но все это увеличение уровня монолитной бронезащиты было практически бесполезно с момента появления новейших танковых пушек. Как не прискорбно будет советских патриотам, «советов» тут опередили – появление английской нарезной танковой пушки L7 калибром 105 мм с высокой начальной скоростью (1470 м/с и более) БПС сделало уровень бронезащиты танков Т-54/55 и тяжелого Т-10 неактуальным. Ситуация усугублялась тем что пушка Д-10Т(различных модификаций) не обеспечивала уверенного поражения танков М48 и тем более М60. Запредельное для своего времени давление в канале ствола пушки L7 ((5500 кг/см2) обеспечивало огромную начальную скорость БПС и вдвое превосходило дальность прямого выстрела – 2000 м против советской пушки Д-10Т в 1000 м. Еще больше ситуация усугублялась тем, что американцы купили лицензию на производство этой пушки под обозначением М68, что автоматически означало широкое распространение этого орудия. Этим орудием был оснащён танк М60, и модернизированные М48, которым практически сразу довелось повоевать – Израиль получил как и английские «Центурионы», модернизированные и получившие название «Шот» так и американские М48/60 под названием «Магах». Дальше – больше. Чем были вооружены первые модификации М1 «Абрамс» и "Меркава" говорить думаю лишнее. СССР ответил срочным принятием на вооружение сразу двух танков – Т-62А иТ-62. Причем если первый был вооружен 100 мм длинноствольным нарезным орудием Д-54ТС, то второй, впервые в истории современного танкостроения, получил гладкоствольное орудие калибром в 115 мм, причем сделано это было очень просто и интересно – были удалены нарезы на стволе пушки Д-54ТС и убран дульный тормоз. Так получалась советская танковая пушка У-5ТС «Молот» (Индекс ГРАУ — 2А20). По баллистическим показателям пушки L7(M68) и У-5ТС были сравнимы. Обе пушки обеспечивали уверенное поражение как Т-62 так и М60, т.к. показатели бронепробиваемости БПС для этих пушек перевалили отметку в 300 мм КГС при угле встречи 0 гр.Теперь стало ясно, что показатель эффективности танков как никогда зависят от … как не трудно догадаться, от выучки экипажа и средств управления огнем. Лобовая броня Т-62 в виде 100 мм листа КГС расположенным под углом в 60 гр, (эквивалент 200 мм вертикальной плите КГС), лоб башни имел максимальной толщину 214 мм, американский М60 имел литой корпус толщиной стенок в 95-145 мм под переменным углом 55-65 гр и лоб башни в 178 мм. Что Т-62 мог быть уверенно пробит БПСом в лоб из пушки L7(M68), что M60 поражен У-5ТС на дистанциях современного танкового боя. Конструкторы танков теперь сконцентрировали внимание на СУО – Системе Управления Огнем, так как стало ясно что бой между танками теперь будет решаться принципом – «первый увидел –первый выстрелил» и аксиомой – «одна цель – один снаряд». Стали повсеместно использоваться лазерные дальномеры, системы учета поправки на ветер и перемещения танка по отношению к цели, системы стабилизации орудий и так прочее. Для повышения точности стрельбы стволы орудий одели в теплозащитные кожухи. Доказательством этому стали бои на Ближнем Востоке, где не смотря на численное превосходство врага в живой силе и технике, израильские военные и в частности танкисты одерживали победу над арабами, вооружёнными вполне современной, на тот период времени, техникой – Т-55 и Т-62 бились против «Шотов» и «Магахов». Израильские танкисты были лучше обучены, имели высокую военную подготовку и отличались стойкостью и храбростью. Возвращаясь к нашей теме, таким образом, казалось бы противостояние Снаряда и Брони было не пользу последней, но Броня и не думала сдаваться… Конец первой части… P.S. Тема набита "ручками автора", я метался от того чтобы не получилось слишком заумно и не упасть в поверхностную мазню. Так что если будет интересно - продолжу во второй части про композитную броню и современные противотанковые средства поражения.

Противостояние Снаряда и Брони (танков) Часть 2 http://i2.guns.ru/fo...0411/411091.jpg Как и было рассказано в первой части, монолитная броня достигла вершин своего развития. Конструкторы танков могли оперировать плитой или литой частью толщиной в 100-150 мм на корпусе наклоняя под углами, которые не снижали бы эргономику внутреннего пространства танка – сильно склонить плиту той же ВЛД (Верхней Лобовой Детали) было нельзя т.к. попросту оставалось не использованным значительное кол-во внутреннего объема, которое было как на вес золота. И потом механику-водителю, обитающему в передней части корпуса тоже, где то надо было сидеть или хотя бы лежать . На лобовой части башни толщина литых частей башни так же достигла предела 200-250 мм приведённой толщины. Увеличивать дальше было практически невозможно, вес башен итак достиг 15 т, и центровка башен уже данным давно была за пределом центра вращения оной. Но что делать дальше? Против БПС (бронебойно-подкалиберных снарядов), которые при вылете из ствола новых танковых пушек, таких как английская L7(и ее американский аналог M68) и советская У-5ТС, имели скорость полета в 1470-1615 м/с, что более чем в 4 раза выше скорости звука в воздухе, монолитная броня, которая была скованная ограничениями массогабаритных показателями средних танков, была практически на пределе своих возможностей – бронепробиваемость этих БПС составляла: БПС 3БМ4 (пушка У-5ТС, танк Т-62) 270 мм КГС (Катанная Гомогенная Сталь) на дистанции 2000 м БПС M728 (пушка M68, танк M60) 280 мм КГС на дистанции 2000 м И это еще снаряды с сердечниками из твердых сплавов с содержанием тугоплавкого вольфрама (М728) или же твердых сплавов специальной стали (3БМ4). Позже американские БПС получат в состав сердечника уже другой материал. Кумулятивные снаряды (КС) хоть и обладают меньшим поражающим фактором по сравнению с БПС, все же представляют большую опасность, если кумулятивная струя, пробив броню, поразит внутреннее оборудование, боеукладку, топливные баки или экипаж. Причем шансов пробить монолитную лобовую броню танков тех лет, у КС было не меньше чем у БПС тех лет. Бронепробиваемость: http://www.army-guid...e1164178613.jpg КС 3БК4М (пушка У-5ТС, танк Т-62) 440 мм КГС КС М456 (пушка M68, танк M60) 460 мм КГС Дальность прямого выстрела КС ниже, чем у БПС, для пушки У-5ТС предельная дальность была в 1500 м, но это при благоприятных условиях и по неподвижной цели на полигоне – в реальности стрельбу КС предписывалось вести на дальности не выше 1000 м, т.к. начальная скорость полета КС существенно ниже, чем у БПС – 900-1170м/с (3БК4 и М456 соответственно). КС снаряды имеют гораздо более худшую аэродинамическую форму, чем БПС(ОБПС) и соответственно сильнее теряют в скорости полета при увеличении дистанции. Компенсируется это, правда тем, что бронепробиваемость КС не зависит от дистанции. Не давали покоя конструкторам брони и снаряды с пластическим взрывчатым веществом, которые делали упор на главный, тогда еще не совсем заметный, недостаток брони – монолитность. Ударная волна взрыва по внешней стороне монолитной брони прямо передавалась на тыльную сторону как по самому лучшему проводнику волн – металл прекрасно проводил звук и вибрации – с тыльной стороны брони летели сколы и контузия оставляли мало шансов экипажу танка на благоприятный исход. Что же делать? Да можно доводить до совершенства СУО(Систему Управления Огнем), но и защита в танке должна быть на достойном для своего времени уровне. Иначе экипаж танка превращался в стрелков Дикого Запада – кто первый выстрелил тот и победил, а поверженный противник… мирно догорает в полутора километрах в такой же стальной коробке. Не хотелось бы скатываться в сравнение танков Т-62 и М60, но все же предпосылки противостояния этих последних серийных средних танков послужили предтечей к появлению нового вида танков – ОБТ, Основных Боевых Танков. Немного о Т-62 и М60: Что же делать с броней танков? И был найден ответ. В январе 1967 года на вооружение ВС СССР был принят новый танк – Т-64 http://topwar.ru/upl...174931_tm4b.jpg Первый советский основной боевой танк Т-64 Вооружен танк был поначалу усовершенствованным орудием своего предшественника Т-62 – 115 мм гладкоствольное орудие под индексом 2А21 . Скорострельность относительно Т-62 была повышена применением МЗ(Механизм Заряжания). Темп стрельбы мог достигать 8 выстрелов в минуту. Оставим вопрос о применение МЗ и еще более сверхплотной компоновки для другой темы – благо на этом форуме тема Т-64/72/80/90 уже избита вдоль и поперек. Перейдем к бронезащите этого танка. Впервые на серийном танке была применена композитная броня в лобовом бронировании корпуса и башни танка. На корпусе она представляла собой ВЛД под углом 680 в виде пирога (или «сэндвича») из слоя стального листа толщиной в 80 мм затем идет слой СТБ (– СтеклоТекстолит Броневой; текстолит – слоистый пластик на основе ткани из волокон и полимерного связующего вещества (например, эпоксидной смолы); текстолит на основе стеклоткани называется стеклотекстолитом, иногда встречается формулировка «армированный стеклотекстолит») толщиной в 105 мм и тыльный лист броневой стали толщиной в 20 мм. Такая броня обеспечивала уровень защиты ВЛД эквивалентной вертикальной КГС в 360 мм (без учета ослабленных зон). Тем самым ВЛД корпуса обеспечивала защиту от 105 мм БПС (на дистанциях больше 500 м) потенциальных противников СССР, по крайней мере, на тот период времени. Благодаря многослойной структуре обеспечивался высокий уровень защиты от КС в эквиваленте 500 мм КГС. Башня так же была защищена на высоком уровне – тот же сэндвич, правда с другим составом, 90 мм броневой стали, 150 мм алюминиевого сплава (исправлено) и внутренний слой из 90 мм бронестали. Эквивалент защиты лба башни составлял 410 мм КГС против БПС и 500 мм против КС. Как видно, был, достигнут качественный рывок в вопросе бронирования танков. В последующем состав и толщина слоев наполнителя «сэндвича» менялась, в частности в башне были применены шары из ультрафарфора или же использованы вставки из высокотвердой стали, на корпусе варьировали толщину стальных листов, в том числе и наваривая листы бронестали сверху. Нижнетагильский потомок Т-64, танк Т-72 поначалу получил упрошенное бронирование лба башни, которая была монолитной и существенно уступая по уровню защиты башне Т-64 от КС и БПС. В последующих версиях Т-72(А) получил в качестве наполнителя композитной брони башни песчаные стержни, которые повышали защиту от кумулятивных боеприпасов, но малоэффективны против БПС. Т-72Б получил для защиты башни наполнитель в виде отражающих листов из листов стали и слоя резины. Принцип действия сводился к тому, что кумулятивная струя, пробивая слой такого наполнителя, вызывала вспучивание листов стали и тем самым те набегали на струю, разрушая ее. Т.е. как видим в СССР экспериментировали с составом и структурой композитной брони «по полной». Не хотели отставать и на Западе. Уступив первенство по серийному выпуску первого танка с многослойным бронированием, оставив на время выступать против Т-64 старый добрый М60. Которому, к слову сказать, решили дать «зубы по-острее». Были разработаны и приняты на вооружение ОБПС с сердечником, содержавшим в своём сплаве обедненный уран. Дело в том, что первоначально сердечники БПС изготавливались из сплавов высокопрочной стали – традиционно сердечник БПС должен быть тверже и прочнее пробиваемого листа брони, что бы иметь возможность пробить его, как шило пробивает слой резины. Но листы брони стали так же прочнее и тверже. От соударения сердечника БПС и броневого листа выделяется большое кол-во энергии – сердечник не только начинает разрушаться от страшного удара, в добавок головная часть сердечника начинает плавиться от перехода кинетической энергии в тепловую – сердечник начинает непрямолинейно пробивать себе путь в канале пробития брони, головная часть сильно "оплывает" и уходит от оси направления пробития (это не рикошет т.к. сердечник уже углубился в броню), тем самым усложняя себе задачу – увеличивается путь по приведенной толщине брони до встречи с внутренним убранством танка Чтобы продлить стабильное состояние сердечника БПС в момент пробития брони его стали изготавливать не просто из прочных и твердых сплавов стали, но и из тугоплавких материалов – таких как вольфрам. Имея температуру плавления почти в 2 раза выше, чем у стали и обладая высокой прочность и твердость, вольфрамовые сердечники БПС эффективнее стальных. Но было мало повысить стойкость сердечника БПС к высоким температурам и нагрузкам, возникающим при соударении с броней. Нужно было повысить энергию, которую недружелюбный БПС нес с собой к месту встречи с броней , а повысить кинетическую энергию можно двумя способами: увеличить скорость и увеличить массу метаемого снаряда. Скорость полета БПС итак была практически на пределе (почти 1500 м/с), поднимать выше – давление в канале ствола пушки будет запредельным, да и возможности пороха не безграничны – скорость горения была максимальной… Поэтому не снижая скорости полета решили увеличить массу метаемого БПС сохраняя в разумных пределах габариты оного. Ввели в состав обеднённый уран – материал, обладающий высокой плотность(плотность урана 19,03*103кг/м3 против около 7,5*103кг/м3 стали) и твердостью – следовательно, при тех же размерах сердечник такой же тяжелый как и вольфрамовый (исправлено), и значительно тяжелее стального. Более того, выяснилось «полезное свойство» обеднённого урана – сердечник БПС из этого материала, пробивая броню и разрушаясь на раскаленные осколки, которые самовоспламенялись – этому материалу свойствена пирофорность при разогреве до высоких температур. Одна беда – цена таких БПС очень высокая – 1 шт. БПС может стоить от 2000 $. Итак, вернемся к броне – на Западе англичане ответили появлением своей многослойной композитной брони – «Чобхэм». До сих пор доподлинно неизвестен точный состав брони – секретность на хорошем уровне, да и ни один подбитый танк, оснащенный такой броней не был исследован потенциальный противником на предмет ее состава. Но по имеющееся информации эта броня представляет очень сложный «сэндвич» из слоев стальных листов перемеженных слоями стеклокерамики и карбида кремния и других неметаллических наполнителей. Броня «Чобхэм» по своим показателем бронезащиты, конечно, превосходит относительно более простой «сэндвич» ВЛД танка Т-64/72, но и дороже в производстве. Мало того, когда англичане по старой дружбе продали лицензию на производства этой брони друзьям из США, где «Чобхэм» получила развитие на танке М1А1НА http://www.fprado.co...CR-DStorm-2.jpg Основной боевой танк M1A1HA где в качестве наполнителя были добавлены элементы из обедненного урана, который благодаря своей высокой плотности и твердости повысил защитные свойства этой брони. До сих пор ни один танк "Абрамс" не был поражен другим танком в лобовую броню. Где то на Ютубе гуляет видео, где боевики стреляют в лоб "Абрамсу" из РПГ-29 «Вампир»(бронепробиваемость 900 мм КГС) и как видно безрезультатно. Что говорит о достойном ответе композитной брони на мощные противотанковые средства. Благодаря появлению композитной брони изменился и облик танков – конструкторы отказались от скошенных лобовых частей башни основной брони. Лобовая броня башни стала готова принимать в «лоб» БПС и КС. Дело в том что на рикошет БПС перестали надеется в 50 годах 20 века, т.к. твердость головных частей (сердечников) БПС выше твердости КГС и сердечник без труда заглубляется в броню. Это к слову о «не рикошетных» очертаниях современных танков. Единственное что побуждало склонять листы брони – это приведенная толщина. Не забыли израильтяне при создании своего нового танка «Меркава» и про разнесенное бронирование… На этот раз казалось бы, Броня нашла достойный ответ Снаряду и стала сложной и многослойной. Но и средства поражения продолжали совершенствоваться. На сцену активно стали выходить кумулятивные боеприпасы запускаемые недружелюбной пехотой противника по мирным танкам . И стрелять старались в самые уязвимые места танка – борта, корму и даже крышу. Но и тут Броня решила обзавестись новым видом защиты… Конец второй части… P.S. В третей части доберемся наконец до самых современных танков и систем защиты.