Противоминная защита современных бронированных машин. Пути решения и примеры реализации
На протяжении сравнительно короткой истории бронетанковой техники (БТТ) сухопутных войск, составляющей около ста лет, характер ведения боевых действий неоднократно менялся. Эти изменения носили кардинальный характер — от «позиционной» до «маневренной» войны и, далее, до локальных конфликтов и контртеррористических операций. Именно характер предполагаемых боевых действий является определяющим при формировании требований к военной технике. Соответственно, менялось и ранжирование основных свойств БТТ. Классическое сочетание «огневая мощь — защита — подвижность» неоднократно обновлялось, дополнялось новыми компонентами. В настоящее время утвердилась точка зрения, согласно которой именно защищенности отдается приоритет.
В последнее время в Ираке и Афганистане зафиксированы случаи применения самодельных взрывных устройств с поражающими элементами типа «ударное ядро». Появление подобных устройств является ответом на повышение противоминной защиты БТТ. Хотя, по понятным причинам, изготовить высококачественный и высокоэффективный кумулятивный узел «подручными средствами» невозможно, тем не менее, бронепробивная способность таких СБУ составляет до 40 мм стали. Этого вполне достаточно для надежного поражения легкобронированной техники.
Мощность применяемых мин и СБУ зависит в значительной степени от доступности тех или иных взрывчатых веществ (ВВ), а также от возможностей по их закладке. Как правило, СВУ изготавливаются на основе промышленных взрывчатых веществ, обладающих при той же мощности гораздо большими весом и объемом, чем «боевые» ВВ. Сложности по скрытой закладке таких громоздких СВУ ограничивают их мощность. Данные по частоте применения мин и СВУ с различными тротиловыми эквивалентами, полученные в результате обобщения опыта боевых действий США за последние годы, приведены в табл. 2.
Анализ представленных данных показывает, что более половины применяемых в наше время взрывных устройств имеют тротиловые эквиваленты 6—8 кг. Именно этот диапазон следует признать наиболее вероятным и, следовательно, наиболее опасным.
С точки зрения характера поражения различают типы подрыва под днищем машины и под колесом (гусеницей). Характерные примеры поражения в этих случаях показаны на рис. 2. При подрывах под днищем весьма вероятным является нарушение целостности (пролом) корпуса и поражение экипажа как за счет динамических нагрузок, превышающих предельно допустимые, так и за счет воздействия ударной волны и осколочного потока. При подрывах под колесом, как правило, утрачивается подвижность машины, но основным фактором поражения экипажа являются только динамические нагрузки.
Подходы к обеспечению противоминной защиты БТТ в первую очередь определяются требованиями по защите экипажа и лишь во вторую — требованиями по сохранению работоспособности машины.
Сохранение работоспособности внутреннего оборудования и, как следствие, технической боеспособности, может быть обеспечено за счет снижения ударных нагрузок на данное оборудование и узлы его крепления. Наиболее
критичными в этом плане являются узлы и агрегаты, закрепленные на днище машины или в пределах максимально возможного динамического прогиба днища при подрыве. Количество узлов крепления оборудования к днищу следует по возможности минимизировать, а сами эти узлы должны иметь энергопоглоща-ющие элементы, снижающие динамические нагрузки. В каждом конкретном случае конструкция узлов крепления является оригинальной. В то же время, с точки зрения конструкции днища, для обеспечения работоспособности оборудования следует уменьшать динамический прогиб (увеличивать жесткость) и обеспечивать максимально возможное снижение динамических нагрузок, передаваемых на узлы крепления внутреннего оборудования.
Сохранение работоспособности экипажа может быть достигнуто при выполнении ряда условий.
Первым условием является минимизация динамических нагрузок, передаваемых при подрыве на узлы крепления кресел экипажа или десанта. В случае крепления кресел непосредственно на днище машины, на узлы их крепления будет передаваться практически вся энергия, сообщаемая этому участку днища, поэтому
требуются чрезвычайно эффективные энерго-поглощающие узлы кресел. Важно, что обеспечение защиты при большой мощности заряда становится сомнительным.
При креплении кресел к бортам или крыше корпуса, куда не распространяется зона локальных «взрывных» деформаций, наузлы крепления передается лишь та часть динамических нагрузок, которые распространяются на корпус машины в целом. Учитывая значительную массу боевых машин, а также наличие таких факторов, как упругость подвески и частичное поглощение энергии за счет локальной деформации конструкции, ускорения, передаваемые на борта и крышу корпуса, будут сравнительно невелики.
Вторым условием сохранения работоспособности экипажа является (как и в случае внутреннего оборудования) исключение контакта с днищем при максимальном динамическом прогибе. Этого можно достичь чисто конструктивно — за счет получения необходимого зазора между днищем и полом обитаемого отделения. Повышение жесткости днища ведет к уменьшению данного необходимого зазора. Таким образом, работоспособность экипажа обеспечивается специальными амортизирующими креслами, закрепленными в местах, удаленных от зон возможного приложения взрывных нагрузок, а также путем исключения контакта экипажа с днищем при максимальном динамическом прогибе.
Примером комплексной реализации данных подходов к обеспечению противоминной защиты является сравнительно недавно появившийся класс бронеавтомобилей MRAP (Mine Resistant Ambush Protected — «защищенные от подрыва и атак из засад»), обладающих повышенной стойкостью к воздействию взрывных устройств и к огню стрелкового оружия (рис. 3).
Общей чертой создаваемых современных бронированных машин является модульность большинства систем, в том числе защитных. Это позволяет адаптировать новые образцы БТТ к предполагаемым условиям применения и, наоборот, при отсутствии каких-либо угроз избегать неоправданных
затрат. В отношении противоминной защиты такая модульность дает возможность оперативно реагировать на возможные изменения типов и мощностей применяемых взрывных устройств и с минимальными затратами эффективно решать одну из главных проблем защиты современной БТТ.
Таким образом, по рассматриваемой проблеме можно сделать следующие выводы:
- одну из самых серьезных угроз для БТТ в наиболее типичных сейчас локальных конфликтах представляют мины и СВУ, на долю которых приходится более половины потерь техники;
- для обеспечения высокой противоминной защиты БТТ требуется комплексный подход, включающий в себя как компоновочные, так и конструктивные, «схемные» решения, а также применение специального оборудования, в частности, энергопоглощающих сидений экипажа;
- образцы БТТ, имеющие высокую противоминную защиту, уже созданы и активно используются в современных конфликтах, что позволяет анализировать опыт их боевого применения и определять пути дальнейшего совершенствования их конструкции.
Таблица 1
В последнее время в Ираке и Афганистане зафиксированы случаи применения самодельных взрывных устройств с поражающими элементами типа «ударное ядро». Появление подобных устройств является ответом на повышение противоминной защиты БТТ. Хотя, по понятным причинам, изготовить высококачественный и высокоэффективный кумулятивный узел «подручными средствами» невозможно, тем не менее, бронепробивная способность таких СБУ составляет до 40 мм стали. Этого вполне достаточно для надежного поражения легкобронированной техники.
Мощность применяемых мин и СБУ зависит в значительной степени от доступности тех или иных взрывчатых веществ (ВВ), а также от возможностей по их закладке. Как правило, СВУ изготавливаются на основе промышленных взрывчатых веществ, обладающих при той же мощности гораздо большими весом и объемом, чем «боевые» ВВ. Сложности по скрытой закладке таких громоздких СВУ ограничивают их мощность. Данные по частоте применения мин и СВУ с различными тротиловыми эквивалентами, полученные в результате обобщения опыта боевых действий США за последние годы, приведены в табл. 2.
Таблица 2
Анализ представленных данных показывает, что более половины применяемых в наше время взрывных устройств имеют тротиловые эквиваленты 6—8 кг. Именно этот диапазон следует признать наиболее вероятным и, следовательно, наиболее опасным.
С точки зрения характера поражения различают типы подрыва под днищем машины и под колесом (гусеницей). Характерные примеры поражения в этих случаях показаны на рис. 2. При подрывах под днищем весьма вероятным является нарушение целостности (пролом) корпуса и поражение экипажа как за счет динамических нагрузок, превышающих предельно допустимые, так и за счет воздействия ударной волны и осколочного потока. При подрывах под колесом, как правило, утрачивается подвижность машины, но основным фактором поражения экипажа являются только динамические нагрузки.
Рис 1. Самодельное взрывное устройство с взрывателем нажимного типа
Подходы к обеспечению противоминной защиты БТТ в первую очередь определяются требованиями по защите экипажа и лишь во вторую — требованиями по сохранению работоспособности машины.
Сохранение работоспособности внутреннего оборудования и, как следствие, технической боеспособности, может быть обеспечено за счет снижения ударных нагрузок на данное оборудование и узлы его крепления. Наиболее
критичными в этом плане являются узлы и агрегаты, закрепленные на днище машины или в пределах максимально возможного динамического прогиба днища при подрыве. Количество узлов крепления оборудования к днищу следует по возможности минимизировать, а сами эти узлы должны иметь энергопоглоща-ющие элементы, снижающие динамические нагрузки. В каждом конкретном случае конструкция узлов крепления является оригинальной. В то же время, с точки зрения конструкции днища, для обеспечения работоспособности оборудования следует уменьшать динамический прогиб (увеличивать жесткость) и обеспечивать максимально возможное снижение динамических нагрузок, передаваемых на узлы крепления внутреннего оборудования.
Сохранение работоспособности экипажа может быть достигнуто при выполнении ряда условий.
Первым условием является минимизация динамических нагрузок, передаваемых при подрыве на узлы крепления кресел экипажа или десанта. В случае крепления кресел непосредственно на днище машины, на узлы их крепления будет передаваться практически вся энергия, сообщаемая этому участку днища, поэтому
требуются чрезвычайно эффективные энерго-поглощающие узлы кресел. Важно, что обеспечение защиты при большой мощности заряда становится сомнительным.
При креплении кресел к бортам или крыше корпуса, куда не распространяется зона локальных «взрывных» деформаций, наузлы крепления передается лишь та часть динамических нагрузок, которые распространяются на корпус машины в целом. Учитывая значительную массу боевых машин, а также наличие таких факторов, как упругость подвески и частичное поглощение энергии за счет локальной деформации конструкции, ускорения, передаваемые на борта и крышу корпуса, будут сравнительно невелики.
Вторым условием сохранения работоспособности экипажа является (как и в случае внутреннего оборудования) исключение контакта с днищем при максимальном динамическом прогибе. Этого можно достичь чисто конструктивно — за счет получения необходимого зазора между днищем и полом обитаемого отделения. Повышение жесткости днища ведет к уменьшению данного необходимого зазора. Таким образом, работоспособность экипажа обеспечивается специальными амортизирующими креслами, закрепленными в местах, удаленных от зон возможного приложения взрывных нагрузок, а также путем исключения контакта экипажа с днищем при максимальном динамическом прогибе.
Примером комплексной реализации данных подходов к обеспечению противоминной защиты является сравнительно недавно появившийся класс бронеавтомобилей MRAP (Mine Resistant Ambush Protected — «защищенные от подрыва и атак из засад»), обладающих повышенной стойкостью к воздействию взрывных устройств и к огню стрелкового оружия (рис. 3).
Рис. 4. Отрыв колес, силовой установки и наружного оборудования от обитаемого отделения при подрыве автомобиля на мине
Рис. 8 Картина распределения давлений при численном моделировании подрыва автомобиля «Тайфун»
Общей чертой создаваемых современных бронированных машин является модульность большинства систем, в том числе защитных. Это позволяет адаптировать новые образцы БТТ к предполагаемым условиям применения и, наоборот, при отсутствии каких-либо угроз избегать неоправданных
затрат. В отношении противоминной защиты такая модульность дает возможность оперативно реагировать на возможные изменения типов и мощностей применяемых взрывных устройств и с минимальными затратами эффективно решать одну из главных проблем защиты современной БТТ.
Таким образом, по рассматриваемой проблеме можно сделать следующие выводы:
- одну из самых серьезных угроз для БТТ в наиболее типичных сейчас локальных конфликтах представляют мины и СВУ, на долю которых приходится более половины потерь техники;
- для обеспечения высокой противоминной защиты БТТ требуется комплексный подход, включающий в себя как компоновочные, так и конструктивные, «схемные» решения, а также применение специального оборудования, в частности, энергопоглощающих сидений экипажа;
- образцы БТТ, имеющие высокую противоминную защиту, уже созданы и активно используются в современных конфликтах, что позволяет анализировать опыт их боевого применения и определять пути дальнейшего совершенствования их конструкции.
Автор: Смирнов Вадим