Техника и вооружение 2007 07

2* Для обеспечения метания пластин, эффективных против современных БОПС, должна затрачиваться энергия около I МДж на пластину. С учетом эффективности (КПД) в 20 % пусковой системы пластин это требует конденсаторной батареи энергией 5 МДж. При современном уровне удельной энергии импульсных источников электропитания примерно 1МДж/м3 такой конденсатор займет 5 м3, что равно одной третьей части внутреннего объема танка. Дальнейшая разработка конденсаторов, вероятно, увеличит их удельную энергию; оптимистичные экстраполяции (поуровню, достигнутому за последние годы) говорят, что она может достичь 20 МДж/м3. Однако, даже если и будут достигнуты значительные успехи, электрическая броня будет осуществима и эффективна только как часть «полностью электрического» танка (когда это станет реальностью).

Подобно описанной ранее электромагнитной броне, эта конструкция представляет собой пару металлических пластин, одна из которых соединена с конденсаторной батареей, а другая заземлена. Однако пластины меньше по размеру и разделены относительно тонким слоем изоляционного материала вместо значительного воздушного промежутка. Когда пара пластин пробивается кумулятивной струей или снарядом кинетического действия, происходит выброс электрического тока от одной пластины к другой. Это вызывает взрывное расширение изоляционного слоя, отбрасывающее пластины. Электротермическая броня, следовательно, является самоактивирующейся и действует против струй и сердечников во многом так же, как и взрывная реактивная броня.

Электротермическая защита, по сути, является электрическим способом инициирования аналога известной динамической защиты. В этом случае две металлические пластины метаются не путем взрыва, а за счет быстрого расширения рабочей жидкости, температура которой поднята за счет разряда большого импульса электрической энергии. Этот импульс требуется применять до взаимодействия с подлетающим снарядом.

В конструкции, которая исследовалась, выбранной рабочей жидкостью был полиэтилен, твердый при нормальных температурах, но легко пиролизуемый в плазму под влиянием дугового разряда в десятки-сотни килоджоулей от высоковольтной конденсаторной батареи. При разряде проволока испаряется и передает свою энергию окружающему полиэтилену, который быстро нагревается и увеличивается в объеме, разбрасывая пластины таким же образом, как и взрывчатое вещество.

Метательные пластины (с электромагнитным пускомI

Схема воздействия метательных пластин на атакующий боеприпас кинетического действия в целом аналогична схеме функционирования встроенной динамической защиты. Отличие заключается в том, что энергия, которая подается для приведения пластин в действие, обеспечивается электрической системой, создающей импульс энергии, а не ВВ (рис. 15) (18).

Данный способ обладает рядом преимуществ по сравнению с использованием ВВ как источника энергии. С электромагнитным пуском связан малый эффект ударной волны и образования осколков и, соответственно, воздействия на защищаемый объект, он происходит в предсказуемых направлении и месте. Сопутствующие повреждения и опасность для своих войск меньше, существует возможность выключать систему, когда она не нужна, что также является преимуществом. Также имеется возможность использовать потенциально выгодные геометрические варианты и типы материалов для метаемых элементов (в результате меньших оказываемых на них нагрузок при срабатывании).

Схема и принцип действия одного из вариантов устройства:

1 — электромагнитная катушка; 2 — электроды; 3 — боевые элементы; 4 — конденсатор; 5 — переключатель; 6 — атакующий ПТС; 7 — изоляционный слой.

Рис. 16. Схема устройств с электромагнитным пуском (варианты исполнения).

Несамоактивирующиеся ЗУДТ занимают промежуточную нишу между ЗУДТ и КАЗ малого радиуса действия, так как воздействие на предварительно обнаруженный датчиками ПТС может осуществляться не только непосредственно при контакте с броней, но и при подлете, что увеличивает эффективность подобных комплексов.

Как только многодатчиковая система обнаруживает ПТС, блок управления, включающий ЭВМ, замыкает переключатель, происходит выброс тока от конденсаторной батареи к дисковой катушке пусковой системы пластин индукционного типа (или происходит активация заряда ВВ) (рис. 16). Пусковая система метает пластину на траекторию подлетающего ПТС. Исследования комплексов этого типа в середине 1980-х гг. достигли стадии крупномасштабных экспериментов [19]. Средства воздействия на ПТС могут состоять из плит гомогенной или композитной брони либо даже из устройств динамической защиты.

Потребность в оптимизации защиты ББМ без увеличения массы привела к разработкам, включавшим в состав ЗУДТ системы обнаружения и управления. Это привело к разработкам так называемой «разумной» брони (Smart armour), которая являлась предметом интенсивных исследований в последние десятилетия.

Для реализации системы «разумной брони» необходимы определение попаданий, их логическая обработка, распознавание угрозы и управление соответствующими механизмами противодействия. В качестве источника энергии может использоваться как ВВ, так и электрическая энергия. Данная разработка также относится к несамоактивирующимся ЗУДТ.

Разработан ряддатчиков, способных обнаруживать полный спектр типов ударов, которые представляют угрозу объекту. Демонстрировались группы рабочих датчиков, основанные на трех разных методах. Электрические контактные датчики выполнялись на основе майларской (Mylar) фольги, на которой напечатаны рисунки металлизации, разделенные на дискретные области. Использовались также оптические аналоги этой электрической фольги, включающие сетки из оптических волокон. Они функционировали с помощью контроля ослабления проходящего светового излучения вниз по волокну в случае разрыва. В третьем типе датчиков применялся поливинилидендифторид пьезоэлектрического полимера. Дискретизированные листы этого материала генерировали напряжения, когда подвергались воздействию [15).

Реализованные системы «разумной» брони способны рассчитать траекторию снаряда с помощью двух слоев датчиков, размещенных перед основной броней машины. Был создан логический блок, который собирает информацию от групп датчиков и выполняет необходимую обработку, чтобы определить ожидаемое место удара. Необходимый расчет может быть выполнен в течение нескольких микросекунд. Для сравнения: средства нападения проходят это расстояние за 50–60 микросекунд. Следовательно, можно изготовить системы «разумной» брони с использованием методов пассивного обнаружения при размещении датчиков на расстоянии не более полуметра от корпуса машины.