Как сделать танк невидимым
Специалисты сравнивают эффективность применения ВТО с тактическими ядерными боеприпасами – такой урон они могут нанести технике противника. Например, в Ираке 121 самоприцеливающийся кассетный боевой элемент Sadarm уничтожил сразу 48 танков и САУ, а испытания кассетного элемента Smart 155 показали достаточность 2-3 штук на один танк. Поэтому актуальность внедрения средств снижения заметности для дорогостоящей бронетехники будет с каждым годом только возрастать. Выделяю два направления работы: уменьшение заметности с космических и авиационных разведчиков, а также снижение вероятности поражения уже обнаруженной бронемашины.
Начнем с видимого диапазона. Традиционными приемами снижения заметности для человеческого глаза стало деформирующее окрашивание, установка различных масок и маскировочных сетей для искажения образа танка. Примерами служат комплект «Накидка» для серии Т-72 и стандартная трехкомпонентная деформирующая окраска Leopard 2A6, принятая в большинстве стран НАТО.
Комплект "Накидка" и деформирующий окрас НИИ стали для отечественных танков. Источник: army-news.ru
Предполагается, что комплекс мер по деформирующей окраске снижает вероятность обнаружения боевой техники в 1,5…2,0 раза. Сейчас за рубежом ведутся работы по созданию малозаметных бронированных объектов, таких, как легкий шведский танк CV90120 и польский PL-01. Силуэты танков формируют удлиненные заваленные фальшборта, утопленные вглубь корпуса систему постановки аэрозольных завес, а также система активной защиты AMAP-ADS, расположенный без нарушения принципов рациональной архитектуры. Отечественная деформирующая окраска, разработанная НИИ стали на базе эмалей ХС-5146, является базовой для современной бронетехники России. Система окрашивания состоит из трех цветов: зеленого, серо-желтого и черного. Тщательно подобранные спектральные характеристики максимально возможно близки к соответствующим фонам и природным объектам. Фигуры в деформирующей окраске должны быть неправильными, не напоминать геометрические фигуры и иметь наклон к продольной оси изделия. Максимальная эффективность воздействия на зрителя достигается на дальностях наблюдения операторов ПТУР и наводчиков артиллерийских орудий. Главным в деформирующей окраске бронетехнике является соотношение пятен зеленого и серо-желтого цветов. «Ареал обитания» танка отвечает за это соотношение – для центрально-европейского театра боевых действий это 60:35, а для ближневосточного региона пропорции обратны. Чёрный цвет в маскировке символизирует тени на деревьях и кустарники, поэтому их доля постоянна. Наносить разработку НИИ стали можно на поверхности из стали, алюминия, титана, резины, а также на радиопоглощающие материалы. Причем окрашивать опорные катки танка неэффективно – они в прямом смысле портят всю картину, поэтому появляются резинотканевые «юбки» почти до самой земли, увеличивая площадь маскированной поверхности танка. Так, на французском Леклерке эластичные экраны с деформирующим «макияжем» опущены до уровня 390 мм от земли при клиренсе в 500 мм. Армия США пользуется обычно четырьмя красками для нанесения камуфляжа: зеленый (40%), желто-серый (15%), коричневый (40%) и черный (5%). Последний предназначен для формирования контрастных меток шириной 0,1…0,2 м и длиной 0,5…0,8 м, что позволяет скрывать навесное оборудование и вооружение. Интересна эволюция деформирующего окрашивания немецкой техники. Со временем, тевтонцы ушли от монотонного желто-оливкового колера в пользу трехцветного стандарта НАТО, а затем представили специализированное покрытие Леопард-2PSO представляющее из себя чередование пятен прямоугольной формы белого, светло-зеленого и черного цветов.
"Городской" деформирующий окрас Leopard-2PSO. Источник: dogwars.ru
Сделано это для снижения заметности танка в городских условиях. Эффективным способом сделать бронемашину условно невидимой становятся маски из естественных и искусственных материалов. Синтетическая листва на сетке выгодно отличается от природных материй своей долговечностью. В среднем, танк замаскированный таким образом, невозможно отличить от зеленого фона на расстоянии 500 м. В США в войсках используется облегченный комплект LCSS, представляющий из себя трапецеидальные полотнища, опорные стойки в виде складных пластмассовых стержней с дискообразными оголовками, приколышей и соединительных шнуров. Четыре опорные стойки ставят вдоль каждого борта и две в лобовой части корпуса танка. Непосредственно к танку маскировочный комплект крепится болтами и имеет три вариант окраски сетей: для леса, для пустыни и для Арктики.
Abrams в Прибалтике в лесном "маскхалате" LCSS. Источник: baltnews.lv
Дальнейший прогресс средств визуальной маскировки связан с разработкой универсальных покрытий и материалов, способных «закрыть» танк не только от глаз врага, но и от его инфракрасных приборов, а также локаторов. Самым эффективным, очевидно, является шведская разработка фирмы SAAB под именем Barracuda «Mobile Camouflage System» (MCS). Задача экранирования танка в ИК и РЛС диапазонах достигается за счет заполнения сетей трёхмерными спецотражателями, эффективно рассеивающими тепловое и радиолокационное излучения. Заметность для локаторов снижается в диапазоне 1-100 ГГц, а ИК-контраст нивелируется в видимом и ближнем спектре. Barracuda знаменита и поставляется в 50 стран мира.
Barracuda MCS от SAAB в различных вариантах. Источники: aststandonzombieisland.files.wordpress, defpost.com, defesaaereanaval.com.br
В России аналогом является упоминаемая «Накидка» от АО «НИИ стали».
Защитить танк от визуального опознания мало, необходимо снизить заметность машины в радиолокационном диапазоне. Сделать это крайне непросто по причине разнообразия форм отражателей: плоские поверхности, двугранные и трехгранные уголковые фрагменты, цилиндры и сферы. В итоге радиолокационный портрет танка становится ярким и запоминающимся – головка самонаведения боеприпасов отлично селектирует такие цели в общем шуме. Каким-то спасением становится технология «стелс» уже апробированная на самолетах и кораблях, причем необходимо внедрение её принципов на самых ранних этапах проектирования. Но даже на уровне расчетов и создания моделей возникают проблемы. С самолетом и кораблём все достаточно просто – вокруг относительно стабильные по радиосигнатуре атмосфера и водная поверхность. А вот с наземной техникой нужно еще учитывать разнообразные характеристик подстилающей поверхности, способной изменить заметность танка для локатора на порядок. На данный момент очевидно, что одним из мировых лидеров в уровне радиолокационной незаметности выступает отечественный Т-14 «Армата». Однако даже примерный радиолокационный портрет Т-14 будет охраняться не хуже, чем характеристики бронесталей. Представляете, если в каждый противотанковый снаряд будет забита сигнатура нашей «Арматы» в качестве приоритетной цели?
Ниже представлены изображения расчетной модели танка и его радиосигнатура, сформированные норвежскими исследователями.
Модель танка и его радиосигнатура. Источник: "Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук"
Российские инженеры из ВНИИТрансмаш, а также научно-исследовательского центра радиоэлектронного вооружения и формирования информационных ресурсов Военно-морского флота создали электродинамическую модель штатного танка и гипотетического «отличника» радиолокационной незаметности. Фото представлены ниже.
Модель штатного танка и диаграмма его обратного рассеивания радиолокационного излучения. Источник: "Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук"
Модель гипотетического танка с рациональной архитектурой и диаграмма его обратного рассеивания. Источник: "Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук"
Третьим демаскирующим признаком танка можно считать его тепловое излучение, которое, как и радиолокационную заметность, невозможно скрыть ни днем, ни ночью. На данный момент вообще нет технологий, позволяющих преобразовать тепловую энергию танка в другие формы, не воспринимаемые средствами разведки. Для уменьшения теплового эффекта инженерами разработан комплекс стационарных мероприятий, включающих применение экранов, специальных эмалей, рациональных элементов конструкции танков, а также съемных приспособлений – накидок и чехлов. Также изолируют двигатель и КПП, укутывая в термококоны, и, наконец, выводят отработанные газы «в корму и вниз». Мощным источником тепла выступает крышка МТО, температурный контраст которого определяется режимом работы двигателя. Для нейтрализации этого применяют теплоизоляцию выпускного коллектора, установку вентиляторов для охлаждения внешним воздухом блоков двигателя и узлов газовыпуска, монтаж на МТО теплоизоляционной накидки или чехла с зазором и продувкой его холодным воздухом. Так, на Т-80УД установлена двойная крышка МТО, продуваемая воздухом (разработка НИИ Стали) и снижающая тепло от танка, исходящее вверх, в 6 раз. Ключевой целью такой доработки стало снижение дальности обнаружения танка головками самонаведения типа Skeet и Sadarm с верхних ракурсов. Чувствительность современных средств обнаружения теплового излучения находится в диапазоне до 16 мкм. В рабочих диапазонах длин волн тепловизионной техники атмосфера обладает поглощательной способностью на линиях поглощения кислорода, водорода, воды, углерода, углекислого газа, азота и других веществ, присутствующих в ней. Исследования показывают, что выводить наружу тепло можно вместе с отработавшими газами, имеющими линейчатый спектр излучения. Интересно, что в отработавших газах присутствую линии тех же элементов, что и атмосфере. Для обеспечение частотного совпадения линий излучения с линиями поглощения необходимо сблизить их температуры. Для этого разбавляют отработавшие газы с атмосферным воздухом в специальной камере. По расчетам, эффективно разбавлять газы из двигателя с воздухом в соотношении 5:1 по массе – первыми такой способ в металле применили американцы в М-60А3.
Leclerc с комплексом оборудования компании INTERMAT. Источник: intermatstealth.com
Современным примером комплекса таких мер стал Леклерк, оснащенный системой INTERMAT, включающей в себя удлиненные фальшборта, маскировочную краску и конструкционные элементы для снижения заметности в ИК диапазоне. Упоминаемая выше бронемашина CV90120 в варианте T оснащена специальными панелями из 14-сантиметровых гексагональных плиток из термоэлектрического материала, установленных на борта. Бортовой компьютер в ходе боя формирует на этих панелях, состоящих из 1000 плиток, тепловое изображение легкового автомобиля, вводя в заблуждение противника.
CV90120T от BAE Systems. Источник — baesystems.com
Отдельно на этом легком танке ведут работу FLIR-камеры, отслеживающие тепловую сигнатуру окружающей среды и подстраивая температуру панелей под фоновую. О боевой стойкости к крупнокалиберному стрелковому оружию такого бронехайтека не сообщается.
И наконец, большая масса стали в в любом танке имеет еще один минус – значительную тепловую инерцию. При изменении температуры окружающей среды (заехал в тень, солнце зашло), малая тепловая инерция окружающего фона позволяет ему быстро подстроиться под новые условия. А танк из-за высокой теплопроводности стали будет очень контрастно отображаться на экране тепловизора даже после длительной стоянки. Способом ликвидации такого фундаментального недостатка будет нанесение теплоизоляции толщиной 8…10 мм, нанесенную, в самом идеальном случае, с миллиметровым зазором на броню. Но остается вопрос: как это будет выглядеть на практике?
Специалистами подсчитано, что при полноценном внедрении всего вышеописанного комплекта мер по снижению заметности танка, можно добиться снижения вероятности обнаружения с помощью оптики в 1,5 раза, радиолокаторами в 3-6 раз, а тепловой контраст на различных фонах снизится в 10 раз. Отсюда возникает интересный вывод. Дело в том, что высокоточные боеприпасы можно применять только при достаточной высокой вероятности обнаружения целей – это все из-за стоимости, достигающей для некоторых моделей 100 тыс. долларов. Для американцев выгоднее всего вероятность 0,8, а если этот показатель комплекс маскировки танка увеличивает минимум в 1,5 раза, то высокоточное оружие для танков становится неэффективным?
Начнем с видимого диапазона. Традиционными приемами снижения заметности для человеческого глаза стало деформирующее окрашивание, установка различных масок и маскировочных сетей для искажения образа танка. Примерами служат комплект «Накидка» для серии Т-72 и стандартная трехкомпонентная деформирующая окраска Leopard 2A6, принятая в большинстве стран НАТО.
Комплект "Накидка" и деформирующий окрас НИИ стали для отечественных танков. Источник: army-news.ru
Предполагается, что комплекс мер по деформирующей окраске снижает вероятность обнаружения боевой техники в 1,5…2,0 раза. Сейчас за рубежом ведутся работы по созданию малозаметных бронированных объектов, таких, как легкий шведский танк CV90120 и польский PL-01. Силуэты танков формируют удлиненные заваленные фальшборта, утопленные вглубь корпуса систему постановки аэрозольных завес, а также система активной защиты AMAP-ADS, расположенный без нарушения принципов рациональной архитектуры. Отечественная деформирующая окраска, разработанная НИИ стали на базе эмалей ХС-5146, является базовой для современной бронетехники России. Система окрашивания состоит из трех цветов: зеленого, серо-желтого и черного. Тщательно подобранные спектральные характеристики максимально возможно близки к соответствующим фонам и природным объектам. Фигуры в деформирующей окраске должны быть неправильными, не напоминать геометрические фигуры и иметь наклон к продольной оси изделия. Максимальная эффективность воздействия на зрителя достигается на дальностях наблюдения операторов ПТУР и наводчиков артиллерийских орудий. Главным в деформирующей окраске бронетехнике является соотношение пятен зеленого и серо-желтого цветов. «Ареал обитания» танка отвечает за это соотношение – для центрально-европейского театра боевых действий это 60:35, а для ближневосточного региона пропорции обратны. Чёрный цвет в маскировке символизирует тени на деревьях и кустарники, поэтому их доля постоянна. Наносить разработку НИИ стали можно на поверхности из стали, алюминия, титана, резины, а также на радиопоглощающие материалы. Причем окрашивать опорные катки танка неэффективно – они в прямом смысле портят всю картину, поэтому появляются резинотканевые «юбки» почти до самой земли, увеличивая площадь маскированной поверхности танка. Так, на французском Леклерке эластичные экраны с деформирующим «макияжем» опущены до уровня 390 мм от земли при клиренсе в 500 мм. Армия США пользуется обычно четырьмя красками для нанесения камуфляжа: зеленый (40%), желто-серый (15%), коричневый (40%) и черный (5%). Последний предназначен для формирования контрастных меток шириной 0,1…0,2 м и длиной 0,5…0,8 м, что позволяет скрывать навесное оборудование и вооружение. Интересна эволюция деформирующего окрашивания немецкой техники. Со временем, тевтонцы ушли от монотонного желто-оливкового колера в пользу трехцветного стандарта НАТО, а затем представили специализированное покрытие Леопард-2PSO представляющее из себя чередование пятен прямоугольной формы белого, светло-зеленого и черного цветов.
"Городской" деформирующий окрас Leopard-2PSO. Источник: dogwars.ru
Сделано это для снижения заметности танка в городских условиях. Эффективным способом сделать бронемашину условно невидимой становятся маски из естественных и искусственных материалов. Синтетическая листва на сетке выгодно отличается от природных материй своей долговечностью. В среднем, танк замаскированный таким образом, невозможно отличить от зеленого фона на расстоянии 500 м. В США в войсках используется облегченный комплект LCSS, представляющий из себя трапецеидальные полотнища, опорные стойки в виде складных пластмассовых стержней с дискообразными оголовками, приколышей и соединительных шнуров. Четыре опорные стойки ставят вдоль каждого борта и две в лобовой части корпуса танка. Непосредственно к танку маскировочный комплект крепится болтами и имеет три вариант окраски сетей: для леса, для пустыни и для Арктики.
Abrams в Прибалтике в лесном "маскхалате" LCSS. Источник: baltnews.lv
Дальнейший прогресс средств визуальной маскировки связан с разработкой универсальных покрытий и материалов, способных «закрыть» танк не только от глаз врага, но и от его инфракрасных приборов, а также локаторов. Самым эффективным, очевидно, является шведская разработка фирмы SAAB под именем Barracuda «Mobile Camouflage System» (MCS). Задача экранирования танка в ИК и РЛС диапазонах достигается за счет заполнения сетей трёхмерными спецотражателями, эффективно рассеивающими тепловое и радиолокационное излучения. Заметность для локаторов снижается в диапазоне 1-100 ГГц, а ИК-контраст нивелируется в видимом и ближнем спектре. Barracuda знаменита и поставляется в 50 стран мира.
Barracuda MCS от SAAB в различных вариантах. Источники: aststandonzombieisland.files.wordpress, defpost.com, defesaaereanaval.com.br
В России аналогом является упоминаемая «Накидка» от АО «НИИ стали».
Защитить танк от визуального опознания мало, необходимо снизить заметность машины в радиолокационном диапазоне. Сделать это крайне непросто по причине разнообразия форм отражателей: плоские поверхности, двугранные и трехгранные уголковые фрагменты, цилиндры и сферы. В итоге радиолокационный портрет танка становится ярким и запоминающимся – головка самонаведения боеприпасов отлично селектирует такие цели в общем шуме. Каким-то спасением становится технология «стелс» уже апробированная на самолетах и кораблях, причем необходимо внедрение её принципов на самых ранних этапах проектирования. Но даже на уровне расчетов и создания моделей возникают проблемы. С самолетом и кораблём все достаточно просто – вокруг относительно стабильные по радиосигнатуре атмосфера и водная поверхность. А вот с наземной техникой нужно еще учитывать разнообразные характеристик подстилающей поверхности, способной изменить заметность танка для локатора на порядок. На данный момент очевидно, что одним из мировых лидеров в уровне радиолокационной незаметности выступает отечественный Т-14 «Армата». Однако даже примерный радиолокационный портрет Т-14 будет охраняться не хуже, чем характеристики бронесталей. Представляете, если в каждый противотанковый снаряд будет забита сигнатура нашей «Арматы» в качестве приоритетной цели?
Ниже представлены изображения расчетной модели танка и его радиосигнатура, сформированные норвежскими исследователями.
Модель танка и его радиосигнатура. Источник: "Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук"
Российские инженеры из ВНИИТрансмаш, а также научно-исследовательского центра радиоэлектронного вооружения и формирования информационных ресурсов Военно-морского флота создали электродинамическую модель штатного танка и гипотетического «отличника» радиолокационной незаметности. Фото представлены ниже.
Модель штатного танка и диаграмма его обратного рассеивания радиолокационного излучения. Источник: "Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук"
Модель гипотетического танка с рациональной архитектурой и диаграмма его обратного рассеивания. Источник: "Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук"
Третьим демаскирующим признаком танка можно считать его тепловое излучение, которое, как и радиолокационную заметность, невозможно скрыть ни днем, ни ночью. На данный момент вообще нет технологий, позволяющих преобразовать тепловую энергию танка в другие формы, не воспринимаемые средствами разведки. Для уменьшения теплового эффекта инженерами разработан комплекс стационарных мероприятий, включающих применение экранов, специальных эмалей, рациональных элементов конструкции танков, а также съемных приспособлений – накидок и чехлов. Также изолируют двигатель и КПП, укутывая в термококоны, и, наконец, выводят отработанные газы «в корму и вниз». Мощным источником тепла выступает крышка МТО, температурный контраст которого определяется режимом работы двигателя. Для нейтрализации этого применяют теплоизоляцию выпускного коллектора, установку вентиляторов для охлаждения внешним воздухом блоков двигателя и узлов газовыпуска, монтаж на МТО теплоизоляционной накидки или чехла с зазором и продувкой его холодным воздухом. Так, на Т-80УД установлена двойная крышка МТО, продуваемая воздухом (разработка НИИ Стали) и снижающая тепло от танка, исходящее вверх, в 6 раз. Ключевой целью такой доработки стало снижение дальности обнаружения танка головками самонаведения типа Skeet и Sadarm с верхних ракурсов. Чувствительность современных средств обнаружения теплового излучения находится в диапазоне до 16 мкм. В рабочих диапазонах длин волн тепловизионной техники атмосфера обладает поглощательной способностью на линиях поглощения кислорода, водорода, воды, углерода, углекислого газа, азота и других веществ, присутствующих в ней. Исследования показывают, что выводить наружу тепло можно вместе с отработавшими газами, имеющими линейчатый спектр излучения. Интересно, что в отработавших газах присутствую линии тех же элементов, что и атмосфере. Для обеспечение частотного совпадения линий излучения с линиями поглощения необходимо сблизить их температуры. Для этого разбавляют отработавшие газы с атмосферным воздухом в специальной камере. По расчетам, эффективно разбавлять газы из двигателя с воздухом в соотношении 5:1 по массе – первыми такой способ в металле применили американцы в М-60А3.
Leclerc с комплексом оборудования компании INTERMAT. Источник: intermatstealth.com
Современным примером комплекса таких мер стал Леклерк, оснащенный системой INTERMAT, включающей в себя удлиненные фальшборта, маскировочную краску и конструкционные элементы для снижения заметности в ИК диапазоне. Упоминаемая выше бронемашина CV90120 в варианте T оснащена специальными панелями из 14-сантиметровых гексагональных плиток из термоэлектрического материала, установленных на борта. Бортовой компьютер в ходе боя формирует на этих панелях, состоящих из 1000 плиток, тепловое изображение легкового автомобиля, вводя в заблуждение противника.
CV90120T от BAE Systems. Источник — baesystems.com
Отдельно на этом легком танке ведут работу FLIR-камеры, отслеживающие тепловую сигнатуру окружающей среды и подстраивая температуру панелей под фоновую. О боевой стойкости к крупнокалиберному стрелковому оружию такого бронехайтека не сообщается.
И наконец, большая масса стали в в любом танке имеет еще один минус – значительную тепловую инерцию. При изменении температуры окружающей среды (заехал в тень, солнце зашло), малая тепловая инерция окружающего фона позволяет ему быстро подстроиться под новые условия. А танк из-за высокой теплопроводности стали будет очень контрастно отображаться на экране тепловизора даже после длительной стоянки. Способом ликвидации такого фундаментального недостатка будет нанесение теплоизоляции толщиной 8…10 мм, нанесенную, в самом идеальном случае, с миллиметровым зазором на броню. Но остается вопрос: как это будет выглядеть на практике?
Специалистами подсчитано, что при полноценном внедрении всего вышеописанного комплекта мер по снижению заметности танка, можно добиться снижения вероятности обнаружения с помощью оптики в 1,5 раза, радиолокаторами в 3-6 раз, а тепловой контраст на различных фонах снизится в 10 раз. Отсюда возникает интересный вывод. Дело в том, что высокоточные боеприпасы можно применять только при достаточной высокой вероятности обнаружения целей – это все из-за стоимости, достигающей для некоторых моделей 100 тыс. долларов. Для американцев выгоднее всего вероятность 0,8, а если этот показатель комплекс маскировки танка увеличивает минимум в 1,5 раза, то высокоточное оружие для танков становится неэффективным?
Информация