Защита от кумулятивной струи – уголки, трубочки и штырьки
Броня ощетинилась
В первой части материала шла речь об экспериментальной защите брони различными материалами – стеклом, деревом и бетоном. Следующим объектом исследования инженеров «Броневого института» (ЦНИИ-48) стали совершенно экзотические образования на броне – уголки, трубочки и штырьки. Как бы это удивительно ни звучало, но они действительно защищали, но обо всем по порядку.
Начнем с уголков. Авторы технического отчета по теме Б-6-46 «Изучение механизма разрушения брони кумулятивными средствами поражения и разработка методов защиты от них», датируемого 1947 годом, пришли к идее уголковой защиты не просто так. Экспериментально было доказано, что большие углы брони очень эффективно рассеивают гигантскую энергию кумулятивной струи. Углы встречи около 80–85 градусов практически гарантировали полное отражение струи от металла. Инженеры ЦНИИ-48 в качестве эксперимента установили бронепластины под углом 60 и 75 градусов к продольной оси боеприпаса. Напомню, в первую очередь отечественные исследователи искали защиту от легких противотанковых средств – РПГ Faustpatrone, Ofenrohr и Puppchen. Но во взрывной лаборатории института использовали не конкретно эти боеприпасы, а 25-граммовые шашки с выемками в торце.
Источник: отчет по теме Б-6-46 «Изучение механизмов разрушения брони кумулятивными средствами поражения и разработка методов защиты от них»
Одной из целей изучения контакта наклонной брони и кумулятивной струи стала оценка влияния уровня твердости стали. По тексту отчета:
«Нами были проведены подрывы кумулятивных зарядов таким образом, чтобы углы встречи кумулятивной струи с броней составляли 600 и 750. Была взята броня марки 2Н и обработана на разную твердость – 445 и 230 по Бринеллю (диаметр лунки соответственно 2,9 и 4,0). Можно было предположить, что зависимость от твердости, весьма малая при попадании по нормали, может стать более значительной при больших углах встречи».
Но не случилось.
Во-первых, кумулятивному боеприпасу практически все равно, куда бить – по броне, расположенной на 60 или 75 градусов к нормали, или по расположенной по нормали.
Во-вторых, даже при таких углах встречи твердость брони не оказывает заметного влияния на рассеивание струи. Тогда решено было спровоцировать преждевременное срабатывание заряда на небольшом удалении от брони, буквально в 15–20 мм. В качестве модели выбрали полые стальные углы, обращенные острием к боеприпасу и изготовленные из листового материала толщиной 1,5–2 мм. Такие импровизированные конусы имели угол при вершине в 45 градусов и высоту в 20 мм.
Об особенностях эксплуатации такой ощетинившейся бронетехники авторы разработки, очевидно, не задумывались. Сложно даже представить, какие неудобства возникали бы у членов экипажа танков, не говоря уже о пехоте, разместившейся на марше на броне. Кроме этого, уголки были ожидаемо очень уязвимой защитой – простой пулеметной очереди вполне хватило бы для ликвидации немалой части конструкции. Да и сапог крепкого бойца с легкостью помнет эту экзотическую защиту.
Тем не менее глубина выбоины от кумулятивной струи при применении уголков уменьшается на 50 %. Только вот кумулятивному боеприпасу необходимо было очень точно угадать и попасть непосредственно в вершину уголка. Во всех других случаях эффективность защиты заметно снижалась.
«Зубчатая» броня
Как можно увеличить толщину брони без критического наращивания массы? Понадеяться на удачу и утыкать поверхность штырями. Гипотеза инженеров ЦНИИ-48 была такой:
«Если направить кумулятивную струю не на большую поверхность, а на такую площадь, площадь которой приблизительно равна площади кумулятивного пучка, то можно подумать, что при прочих равных условиях будут получен тот же эффект».
Для этого идеально подходили так называемые стерженьки диаметром 6 мм, изготавливаемые из мягкой стали. В опыте они приваривались к основной броне, и непосредственно над ними размещался кумулятивный заряд. Высота штырька доходила до 30 мм. Как показали опыты, кумулятивная струя просто сносит «стерженек» и гасит свою пробивную силу, не причиняя броне фактически никакого вреда. Небольшие каверны не в счет. Для большей убедительности инженеры подорвали заряд на расстоянии 15 мм и 30 мм от брони – кумулятивная струя преграду прошла насквозь.
Источник: отчет по теме Б-6-46 «Изучение механизмов разрушения брони кумулятивными средствами поражения и разработка методов защиты от них»
Но попадание точно в торец «стерженька» – это 100-процентная удача, которая если и случается в боевых условиях, то нечасто. Поэтому ЦНИИ-48 смоделировали ситуацию детонации заряда не точно над торцом стержня, а с небольшим смещением. В итоге струя частично смыла преграду, потеряла большую часть энергии и оставила слепое отверстие в пару миллиметров глубиной.
Источник: отчет по теме Б-6-46 «Изучение механизмов разрушения брони кумулятивными средствами поражения и разработка методов защиты от них»
Открытый эффект сотрудники «Броневого института» комментируют следующим образом:
«Практическое использование возможно лишь в том случае, если будут созданы условия, гарантирующие приблизительно центральное расположение стерженька относительно кумулятивной выемки в момент встречи. В этом случае можно было бы добиться существенных успехов при значительной экономии в весе. Осуществить такие условия можно расположив на броне целый ряд таких стерженьков в виде как бы зубцов с тем, чтобы при попадании кумулятивной струи какой-либо из них оказался на её пути. Дело сводится к подбору расстояния между стерженьками и высоты их с учетом возможного попадания струи под углами. Опыты в этом направлении ведутся. Проводится также опыт по замене сплошного стержня полой трубкой. Если обеспечить прохождение кумулятивной струи через стенку такой трубки, то можно также получить удовлетворительный эффект».
Как такая «зубчатая» броня будет выглядеть в реальности, инженеры ЦНИИ-48 не пояснили. Но поиски недорогого и легкого антикумулятивного средства продолжили.
На фото вверху экспериментальный пакет из латунных трубок. Источник: отчет по теме Б-6-46 «Изучение механизмов разрушения брони кумулятивными средствами поражения и разработка методов защиты от них»
В поисках «удовлетворительного эффекта» инженеры спаяли несколько десятков латунных трубочек в круглую обойму, очень походящую на пчелиные соты. Установили на броне и подорвали стандартизированный кумулятивный заряд. В ЦНИИ-48 пишут о «сильном рассредоточенном поражении» брони, которое, однако, мало о чем может говорить.
Несколько последовательных опытов показали большое расхождение результатов, что потребовало большей проработки экспериментов. В частности, уточнения влияния на процесс отдельных факторов – материала трубочек, диаметра и расположения заряда. Доподлинно неизвестно, довели сотрудники «Броневого института» опыты с трубочками до логического конца или нет. Но, судя по тому, что серийного воплощения идеи мы не видим, результаты были далеки от «удовлетворительных».
В финале серии опытов исследователи из ЦНИИ-48 предложили создать гибрид уголков и штырьков. Стыки уголков являются наиболее уязвимой частью инновационной брони, поэтому вполне логичным выглядит усиление данных участков штырьками. Но до испытаний и тем более создания действующих прототипов такой «колючей» брони дело не дошло.
Немецкий ёж для самоходок и БМП
Как это ни удивительно звучит, но реинкарнация разработок советского ЦНИИ-48 случилась в Германии уже в XXI веке. Компания GEKE Schutztechnik GmbH изготавливает бронепластины IGEL (ёж), которым усиливают бронирование крыши самоходок PzH 2000 и бронемашин SPz PUMA. Достаточно легкая бронированная накладка (29 кг/м2) на 80 % снижает вероятность поражения брони крышебойным боеприпасом с диаметром кумулятивной воронки в 35 мм.
Продолжение следует…
Информация