Tokom relativno kratke istorije oklopnih vozila (BTT) kopnenih snaga, stare oko stotinu godina, priroda vođenja neprijateljstava se više puta mijenjala. Te su promjene bile kardinalne prirode - od "pozicijskog" do "mobilnog" rata i, nadalje, do lokalnih sukoba i protuterorističkih operacija. Priroda predloženih vojnih operacija odlučujuća je u stvaranju zahtjeva za vojnu opremu. U skladu s tim, promijenio se i rang glavnih svojstava BTT -a. Klasična kombinacija "vatrena moć - odbrana - mobilnost" više puta je ažurirana, dopunjavana novim komponentama. Trenutno je uspostavljeno gledište prema kojem se prioritet daje sigurnosti.
Značajno proširenje dometa i sposobnosti protuoklopnih vozila (BTT) učinilo je njegovu preživljavanje najvažnijim uvjetom za ispunjenje borbene misije. Osiguravanje preživljavanja i (u užem smislu) zaštita BTT -a zasnovano je na integriranom pristupu. Ne mogu postojati univerzalna sredstva zaštite od svih mogućih modernih prijetnji, pa su na objektima BTT instalirani različiti sistemi zaštite koji se međusobno nadopunjuju. Do danas je stvoreno na desetine struktura, sistema i kompleksa u zaštitne svrhe, u rasponu od tradicionalnih oklopa do sistema aktivne zaštite. U tim uvjetima formiranje optimalnog sastava složene zaštite jedan je od najvažnijih zadataka čije rješenje u velikoj mjeri određuje savršenstvo razvijene mašine.
Rješenje problema integriranja zaštitnih sredstava temelji se na analizi potencijalnih prijetnji u pretpostavljenim uvjetima uporabe. I ovdje se treba vratiti na činjenicu da je priroda neprijateljstava i, posljedično, "reprezentativna odjeća protutenkovskog naoružanja"
u poređenju, recimo, sa Drugim svetskim ratom. Trenutno su najopasnije za BTT dvije suprotne (kako u pogledu tehnološkog nivoa tako i u pogledu načina primjene) grupe sredstava - precizno oružje (WTO), s jedne strane, i oružje i mine u bliskom oružju, s druge. Ako je upotreba WTO-a tipična za visoko razvijene zemlje i u pravilu dovodi do prilično brzih rezultata u uništavanju neprijateljskih oklopnih vozila, tada se raširena upotreba mina, improviziranih eksplozivnih naprava (SBU) i ručnih protu-zaštitnih sredstava tenkovski bacači granata različitih oružanih formacija dugoročne su prirode. Iskustvo američkih vojnih operacija u Iraku i Afganistanu u tom je smislu vrlo indikativno. S obzirom na to da su takvi lokalni sukobi najtipičniji za suvremene uvjete, treba priznati da su mine i oružje u naletu najopasniji za BTT.
Stepen opasnosti od mina i improvizovanih eksplozivnih naprava dobro je ilustrovan generalizovanim podacima o gubicima opreme američke vojske u različitim oružanim sukobima (Tabela 1).
Analiza dinamike gubitaka omogućuje nam nedvosmislenu konstataciju da je komponenta složene zaštite oklopnih vozila od mina danas posebno relevantna. Pružanje zaštite od mina postalo je jedan od glavnih problema s kojima se suočavaju programeri modernih vojnih vozila.
Kako bi se utvrdili načini osiguranja zaštite, prije svega potrebno je procijeniti karakteristike najvjerojatnijih prijetnji - vrstu i snagu korištenih mina i eksplozivnih naprava. Trenutno je stvoren veliki broj efikasnih protutenkovskih mina, koje se između ostalog razlikuju po principu djelovanja. Mogu biti opremljeni osiguračima za potiskivanje i višekanalnim senzorima-magnetometrijskim, seizmičkim, akustičnim itd. Bojna glava može biti ili najjednostavniji visokoeksplozivni, ili s udarnim elementima tipa "udarno jezgro", koji imaju visoki oklop. sposobnost probijanja.
Specifičnosti vojnih sukoba koji se razmatraju ne impliciraju prisustvo mina "visoke tehnologije" u posjedu neprijatelja. Iskustvo pokazuje da se u većini slučajeva koriste mine, a češće i SBU, visokoeksplozivnog djelovanja s radio-upravljanim ili kontaktnim osiguračima. Primjer improvizirane eksplozivne naprave s jednostavnim osiguračem na pritisak prikazan je na Sl. 1.
Tabela 1
U posljednje vrijeme u Iraku i Afganistanu zabilježeni su slučajevi upotrebe improviziranih eksplozivnih naprava s udarnim elementima tipa "šok jezgra". Pojava takvih uređaja odgovor je na povećanje protuminske zaštite BTT -a. Iako je iz očiglednih razloga nemoguće proizvesti visokokvalitetan i visoko učinkovit kumulativni sklop s “improviziranim sredstvima”, ipak je sposobnost probijanja oklopa takvih SBU-a do 40 mm čelika. To je sasvim dovoljno da se pouzdano poraze lako oklopna vozila.
Snaga korištenih mina i SBU -a u velikoj mjeri ovisi o dostupnosti određenih eksploziva (eksploziva), kao i o mogućnostima njihovog postavljanja. U pravilu, IED -ovi se izrađuju na temelju industrijskih eksploziva, koji pri istoj snazi imaju mnogo veću težinu i zapreminu od "borbenih" eksploziva. Poteškoće u skrivenom postavljanju takvih glomaznih IED -ova ograničavaju njihovu moć. Podaci o učestalosti korištenja mina i IED -a s različitim TNT ekvivalentima, dobiveni kao rezultat generalizacije iskustva američkih vojnih operacija posljednjih godina, dati su u tablici. 2.
tabela 2
Analiza prezentiranih podataka pokazuje da više od polovice eksplozivnih naprava koje se koriste u naše vrijeme imaju TNT ekvivalente od 6-8 kg. Upravo taj raspon treba prepoznati kao najvjerojatniji i stoga najopasniji.
S gledišta prirode poraza, postoje vrste miniranja ispod dna automobila i ispod kotača (gusjenica). Tipični primjeri lezija u tim slučajevima prikazani su na Sl. 2. U slučaju eksplozija ispod dna, velika je vjerojatnost da je cjelovitost (lom) trupa i uništenje posade zbog dinamičkih opterećenja koja prelaze maksimalno dopuštena te zbog udara udarnog vala i usitnjavanja protok su vrlo vjerovatni. Pod eksplozijama kotača u pravilu se gubi pokretljivost vozila, ali glavni faktor koji utječe na posadu su samo dinamička opterećenja.
Slika 1. Improvizovana eksplozivna naprava sa osiguračem
Pristupi osiguravanju zaštite od mina BTT -a prvenstveno su određeni zahtjevima za zaštitu posade, a samo drugo - zahtjevima za održavanje operativnosti vozila.
Održavanje operativnosti unutarnje opreme i, kao posljedica toga, tehničke borbene sposobnosti, može se osigurati smanjenjem udarnih opterećenja ove opreme i njenih mjesta pričvršćivanja. Većina
kritični u tom pogledu su komponente i sklopovi pričvršćeni za dno mašine ili unutar maksimalno mogućeg dinamičkog otklona dna tokom miniranja. Broj točaka pričvršćivanja opreme na dno treba maksimalno smanjiti, a sami čvorovi trebaju imati elemente za apsorpciju energije koji smanjuju dinamička opterećenja. U svakom slučaju, dizajn tačaka pričvršćivanja je originalan. Istovremeno, s gledišta dizajna dna, kako bi se osigurala operativnost opreme, potrebno je smanjiti dinamički otklon (povećati krutost) i osigurati maksimalno moguće smanjenje dinamičkih opterećenja koja se prenose na tačke pričvršćivanja unutrašnje opreme.
Održavanje posade može se postići ako su ispunjeni brojni uvjeti.
Prvi uvjet je smanjiti dinamička opterećenja koja se tijekom detonacije prenose na mjesta pričvršćivanja posade ili sjedišta trupa. Ako su sjedala pričvršćena direktno na dno automobila, gotovo sva energija prenesena na ovaj dio dna bit će prenesena na njihova mjesta pričvršćivanja, stoga
potrebni su izuzetno efikasni sklopovi sjedala koji apsorbiraju energiju. Važno je da zaštita pri velikoj snazi punjenja postane upitna.
Kada su sjedala pričvršćena na bočne strane ili krov trupa, gdje se zona lokalnih "eksplozivnih" deformacija ne proteže, samo se dio dinamičkog opterećenja koji se distribuira na karoseriju automobila u cjelini prenosi na tačke pričvršćivanja. Uzimajući u obzir značajnu masu borbenih vozila, kao i prisutnost faktora kao što su elastičnost ovjesa i djelomična apsorpcija energije zbog lokalne deformacije konstrukcije, ubrzanja koja se prenose na bokove i krov trupa bit će relativno mala.
Drugi uvjet za održavanje radne sposobnosti posade je (kao u slučaju interne opreme) isključenje kontakta s dnom pri maksimalnom dinamičkom otklonu. To se može postići čisto konstruktivno - postizanjem potrebnog razmaka između dna i poda useljivog odjeljka. Povećanje krutosti dna dovodi do smanjenja potrebnog zazora. Tako se performanse posade osiguravaju posebnim sjedištima koja amortiziraju udarce postavljenim na mjestima daleko od zona moguće primjene eksplozivnog opterećenja, kao i uklanjanjem kontakta posade s dnom pri maksimalnom dinamičkom otklonu.
Primjer integrirane implementacije ovih pristupa zaštiti od mina je relativno nedavno pojavljujuća klasa oklopnih vozila MRAP (Zaštićena od mina otporna zasjeda), koja ima povećanu otpornost na eksplozivne naprave i vatru iz malokalibarskog oružja (slika 3) …
Slika 2. Priroda oštećenja oklopnih vozila pri potkopavanju ispod dna i ispod kotača
Moramo odati priznanje najvećoj efikasnosti koju pokazuju Sjedinjene Države, s kojima je organiziran razvoj i isporuka velikih količina takvih mašina Iraku i Afganistanu. Taj je zadatak povjeren prilično velikom broju kompanija - Zaštita snaga, BAE sistemi, Armor Holdings, Oshkosh Trucks / Ceradyne, Navistar International itd. To je unaprijed odredilo značajno smanjenje flote MRAR -a, ali je istovremeno omogućilo isporučiti ih u potrebnim količinama u kratkom roku.
Zajedničke karakteristike pristupa osiguravanju zaštite od mina na automobilima ovih kompanija su racionalan oblik donjeg dijela trupa u obliku slova V, povećana čvrstoća dna zbog upotrebe debelih čeličnih oklopnih ploča i obavezna upotreba posebna sjedala koja apsorbiraju energiju. Zaštita je osigurana samo za nastanjivi modul. Sve što je "vani", uključujući motorni prostor, ili nema nikakvu zaštitu, ili je slabo zaštićeno. Ova značajka omogućuje mu da podnese podrivanje
dovoljno snažni IED -ovi zbog lakog uništavanja "vanjskih" odjeljaka i sklopova uz minimiziranje prijenosa utjecaja na nastanjivi modul (slika 4). Slična rješenja primjenjuju se i na teškim mašinama, na primjer, Ranger iz Universal Engineering (Slika 5) i na svjetlu, uključujući IVECO 65E19WM. Uz očiglednu racionalnost u uvjetima ograničene mase, ovo tehničko rješenje još uvijek ne osigurava visoku preživljavanje i očuvanje pokretljivosti relativno slabim eksplozivnim napravama, kao ni granatiranje.
Pirinač. 3. Oklopna vozila klase MRAP (zaštićena od mina otporna zasjeda) imaju povećanu otpornost na eksplozivne naprave i vatru iz malokalibarskog oružja
Pirinač. 4. Odvajanje kotača, elektrane i vanjske opreme iz prostora za posadu kada minira automobil
Pirinač. 5. Teška oklopna vozila porodice Ranger Universal Engineering
Pirinač. 6 Vozilo porodice Typhoon sa povećanim nivoom otpornosti na mine
Jednostavna i pouzdana, ali ne i najracionalnija s gledišta težine, je upotreba teškog čeličnog lima za zaštitu dna. Lakše konstrukcije dna s elementima koji apsorbiraju energiju (na primjer, šesterokutni ili pravokutni cjevasti dijelovi) i dalje se koriste vrlo ograničeno.
Automobili porodice Typhoon (slika 6), razvijeni u Rusiji, takođe pripadaju klasi MRAP. U ovoj porodici vozila implementirana su gotovo sva trenutno poznata tehnička rješenja za osiguranje zaštite od mina:
- dno u obliku slova V, - višeslojno dno odjeljenja za posadu, rudnik, - unutrašnji pod na elastičnim elementima, - položaj posade na najvećoj mogućoj udaljenosti od najvjerojatnijeg mjesta detonacije, - jedinice i sistemi zaštićeni od direktnog utjecaja oružja, - sjedala koja apsorbiraju energiju s pojasevima i naslonima za glavu.
Rad na porodici Typhoon primjer je saradnje i integriranog pristupa u rješavanju problema osiguranja sigurnosti općenito, a posebno protiv mina. Vodeći programer zaštite automobila koji je stvorila Uralska automobilska tvornica je OAO NII Stali. Razvoj opće konfiguracije i rasporeda kabina, funkcionalnih modula, kao i sjedala koja apsorbiraju energiju, izvršilo je AD „Evrotechplast“. Za numeričku simulaciju utjecaja eksplozije na konstrukciju vozila bili su uključeni stručnjaci Sarovskog inženjerskog centra LLC.
Sadašnji pristup formiranju zaštite od mina uključuje nekoliko faza. U prvoj fazi provodi se numeričko modeliranje utjecaja produkata eksplozije na skiciranom dizajnu. Nadalje, pojašnjavaju se vanjska konfiguracija i opći dizajn dna, protuminskih paleta te se razrađuje njihova struktura (razvoj konstrukcija također se prvo provodi numeričkim metodama, a zatim se testira na fragmentima stvarnom detonacijom).
Na sl. 7 prikazuje primjere numeričkog modeliranja utjecaja eksplozije na različite strukture struktura protivminskog djelovanja, koje je izvršilo JSC "Istraživački institut za čelik" u okviru rada na novim proizvodima. Nakon završetka detaljnog projekta stroja, simuliraju se različite mogućnosti njegovog podrivanja.
Na sl. 8 prikazuje rezultate numeričkih simulacija detonacije vozila Typhoon izvedenih od strane Sarov Engineering Center LLC. Na temelju rezultata proračuna izvršene su potrebne izmjene čiji su rezultati već provjereni stvarnim detonacijskim testovima. Ovaj višestepeni pristup omogućuje procjenu ispravnosti tehničkih rješenja u različitim fazama projektiranja i općenito smanjenje rizika grešaka u projektiranju, kao i odabir najracionalnijeg rješenja.
Pirinač. 7 Slike deformiranog stanja različitih zaštitnih konstrukcija u numeričkoj simulaciji utjecaja eksplozije
Pirinač. 8 Slika raspodjele pritiska u numeričkoj simulaciji eksplozije automobila "Tajfun"
Zajednička karakteristika modernih oklopnih vozila koja se stvaraju je modularnost većine sistema, uključujući i zaštitne. To omogućuje prilagođavanje novih uzoraka BTT predviđenim uvjetima uporabe i, obrnuto, u nedostatku prijetnji kako bi se izbjeglo neopravdano
troškovi. Što se tiče zaštite od mina, takva modularnost omogućuje brzo reagiranje na moguće promjene u vrstama i snazi eksplozivnih naprava koje se koriste i učinkovito rješavanje jednog od glavnih problema zaštite modernih oklopnih vozila uz minimalne troškove.
Stoga se o problemu koji se razmatra mogu izvesti sljedeći zaključci:
- jedna od najozbiljnijih prijetnji oklopnim vozilima u najtipičnijim lokalnim sukobima danas su mine i IED -ovi, koji čine više od polovice gubitaka opreme;
- kako bi se osigurala visoka zaštita od mina BTT-a, potreban je integrirani pristup, uključujući i raspored i dizajn, rješenja "kola", kao i upotrebu posebne opreme, posebno sjedala posade koja apsorbiraju energiju;
- Modeli BTT s visokom zaštitom od mina već su stvoreni i aktivno se koriste u suvremenim sukobima, što omogućuje analizu iskustva njihove borbene upotrebe i određivanje načina za daljnje poboljšanje njihovog dizajna.
