Техника и вооружение 2014 10

Рис. 7. Геометрические характеристики одиночного профилированного кумулятивного заряда, входящего в модуль ДЗ «Нож».

Рис. 8. Кумулятивный «нож» от одиночного профилированного кумулятивного заряда. Время – 14 мкс.

Известны работы в этом направлении и за рубежом. Так, например, имеется международный патент Германии DE 10119596А1 от 21.04.2001 г. по реактивной броне направленного действия, в которой реализуется эффект плоского кумулятивного «ножа», но конструктивно выполненного несколько в ином варианте.

Исследования по созданию перспективных схем ДЗ, которые были проведены в НИИ стали в последнее время в рамках НИОКР, показали, что наиболее эффективным и технологически выгодным является создание тяжелой встроенной динамической защиты (ВДЗ). В тяжелой ВДЗ БПС разрушается на много частей в разных направлениях, благодаря совместному действию разлетающихся в противоположные стороны пластин (рисунок 5). Действие таких тяжелых пластин является весьма эффективным и от тандемных кумулятивных боеприпасов типа PARS-3.

Данное техническое решение в настоящее время реализовано в целях модернизации ранее выпущенных танков в ОКР «Реликт». Оно обеспечило снижение уровня бронепробития от современных оперенных БПС, тандемных ПТУР и противотанковых гранат средств ближнего боя.

Аналогичного подхода к созданию динамической защиты придерживаются и в Германии, о чем были публикации М. Хельда на XIX Международном симпозиуме по баллистике.

Методом численного моделирования проанализируем работу динамической защиты «Нож», которая официально рекламируется ГК «Укрспецэкспорт».

При моделировании рассматриваемых устройств ДЗ использовался программный комплекс ANSYS, который достаточно корректно позволяет смоделировать процессы, происходящие при взрыве зарядов ВВ.

Рис. 9. Схема для расчетов. 1 – БПС; 2 – лицевой экран; 3 – одиночный профилированный КЗ.

Рис. 10. Характер взаимодействия БПС с ДЗ «Нож».

На рисунке 6 представлены геометрические характеристики модуля ДЗ «Нож».

На рисунке 7 показан одиночный профилированный кумулятивный заряд и его характеристики. На расстоянии 17 мм от торца заряда струя имеет вид, показанный на рисунке 8.

Скорость головной части струи V=3300 м/с, а средний диаметр составляет 1,8 мм, при времени 14 мкс. Решалась задача моделирования воздействия защиты «Нож» на ударник, представляющий собой активную часть зарубежного БПС 829АЗ (исходные данные приведены на рисунке 9).

Первый вариант инициирования модулей ДЗ, когда «нож» срабатывает мгновенно, сразу же при ударе БПС по лицевому экрану. На рисунке 10 показана стадия внедрения головной части БПС в лицевой экран, и формирование под экраном кумулятивных «ножей» и их взаимное влияние друг на друга (на рисунке 11 показан процесс начала формирования кумулятивных «ножей»). Если рассматривать эту задачу в статических условиях, то действие кумулятивных «ножей» будет более эффективным.

На рисунке 12 кумулятивные «ножи» режут броневой экран. На 53-й мкс завершается процесс пробития лицевого экрана (рисунок 13), т.е. экран разрушается на отдельные фрагменты и в дальнейшем оказывает воздействие на сердечник БПС не сплошной пластиной, метаемой взрывом от сдетонированных зарядов ВВ, а отдельными узкими частями разрушенного лицевого экрана в виде стержней.

Что касается действия стержней, метаемых взрывом на БПС, то такие схемы проработаны и испытаны в 1990-2000 гг. НИИ Стали.

Схема бокового метания стержней по эффективности защиты в условиях ее применения непосредственно в контакте при ударе БПС по защищаемой броне существенно уступает (по сравнению с метаемой взрывом пластиной) при контактном воздействии.

Преимущество есть только при воздействии стержней на сердечник БПС на некотором расстоянии от защищаемой брони, например, 1-2 м. Тогда сердечник БПС успевает разрушиться на части и отклониться от начальной траектории на большие углы атаки.

Из приведенных результатов видно, что при первом варианте инициирования модулей ДЗ «Нож» вся бронепробивающая способность идет на то, чтобы только разрушить лицевой экран на части. Модули практически полностью на нем срабатываются и не оказывают разрушающего действия на сердечник БПС.

Рис. 11. Начало формирования кумулятивных «ножей».

Рис. 12. Кумулятивные «ножи» режут броневой экран.

Рис. 13. Броневой экран разрезан кумулятивными «ножами».

Второй вариант: инициирование «Ножа» происходит сразу после пробития БПС лицевого экрана.

С точки зрения эффективности воздействия на БПС – это самый лучший вариант, т.е. воздействие кумулятивным «ножом» непосредственно на головную часть проникающего сердечника в зазоре между лицевым экраном и защищаемой броней.

На рисунках 14 и 15 показан процесс взаимодействия кумулятивного «ножа» с головной частью БПС по второму варианту инициирования без учета лицевого экрана.

Главное состоит в том, что кумулятивная струя ДЗ «Нож» размазывается по боковой поверхности сердечника БПС и теряет свое поражающее бронепробивное действие по сравнению с эффективностью действия в статических условиях.

Повреждения, наносимые плоским кумулятивным «ножом» в динамических условиях, недостаточны для того, чтобы снаряд разрушился.

Для сравнения на рисунке 16 показан процесс взаимодействия аналогичного сердечника БПС с ДЗ «Реликт». Время – 190 мкс и 600 мкс. Характерными признаками воздействия на сердечник БПС метаемых взрывом тяжелых пластин в противоположные стороны (навстречу и вдогон) являются углы атаки, срабатывание сердечника на тыльной пластине, подворот и разрушение сердечника внутри каверны. И, как результат, резкое (до 40-50%) снижение уровня бронепробития.

Рис. 14. Кумулятивный «нож» подходит к головной части БПС.