Древесина и керамика: броня южнокорейской «Чёрной Пантеры»

Начать, пожалуй, нужно с одной хохмы, которая доказывает практическую пользу поговорки «в каждой шутке есть доля правды».

Примерно три года назад в украинском сегменте интернета активно раскручивали историю о том, что в броне российских танков якобы обнаружили обыкновенные доски. Мол, всё у русских настолько плохо с финансами и умом, что вместо нормальных элементов броневой защиты уже начали пихать пиломатериалы. Звучало это громко, ехидно и отлично подошло для вирусных публикаций.

На деле, конечно, никаких досок не было. Просто широкая общественность, далёкая от тематики бронетанковой техники, потешалась над стеклотекстолитовыми плитами, обнажившимися в результате разрыва корпуса (из-за подрыва боекомплекта) одного из российских танков. Но кричали об этом долго, не особо осознавая, что стеклотекстолит был компонентом брони большинства советских танков.

Сегодня эта ситуация кроме смеха ничего не вызывает. Но особую пикантность ей придаёт тот факт, что древесина в комбинированной танковой броне таки может использоваться. Причём речь о вполне продвинутых южнокорейцах, а конкретно об их танке К2 «Чёрная Пантера», в патенте на броню которого «деревяшки» фигурируют как один из элементов.

И дерево играет не последнюю роль.

Миллиметры говорят сами за себя

К южнокорейскому танку К2 «Чёрная Пантера» можно относиться по-разному: одни критикуют его за изъяны в компоновочных решениях, другие, наоборот, хвалят за вполне сносную электронику, в том числе систему управления огнём, а также подвеску. Но бронирование танка — тот параметр, в котором особо сомневаться не приходится.

При его габаритах и сравнительно небольшой массе в районе 55 тонн этот танк обладает весьма внушительными показателями стойкости к поражающим средствам в лобовой проекции. Например, по официальным данным, в лоб он может выдержать попадание кумулятивного боеприпаса с пробиваемостью до 900 миллиметров в стальном эквиваленте. И это без учёта какой-либо дополнительной защиты.

Много? Да, очень много при такой массе. Тот же родимый наш Т-90М, сними с его башни (башня наиболее защищена) динамическую защиту «Реликт» и обстреляй кумулятивными снарядами, явно покажет результаты хуже и печальнее. Но кумулятивные боеприпасы — дело такое, не особо примечательное. Гораздо интереснее посмотреть на стойкость корейской «Пантеры» к подкалиберным снарядам.


Она у корейца составляет примерно 700 миллиметров стального эквивалента — по танку в ходе испытаний стреляли из его же собственной гладкоствольной 120-мм пушки оперёнными бронебойными подкалиберными снарядами К279, по номиналу пробивающими 700 миллиметров стали средней твёрдости с расстояния двух километров. Результат: не пробили.

В качестве примера, насколько эти показатели высоки, можно привести советские танки. Башни танков Т-80Б/БВ, из которых ныне делают модифицированные машины под индексом Т-80БВМ, в «голом» виде обеспечивают стойкость против подкалиберных снарядов в районе 420-450 миллиметров стального эквивалента. Старьё, песчаные стержни в виде наполнителя, но просто для наглядности.

А во всём этом виновата керамика, которая при правильном оформлении в броне и наличии древесины или подобных ей демпфирующих материалов начинает править балом.

Керамика — керамикой, но демпферы тоже нужны

Сегодня говорить о том, что броня южнокорейской «Чёрной Пантеры» состоит из керамики, вроде как уже бессмысленно. Об этом и так написано и сказано немало. Причём самими корейцами, которые выкатывали многостраничные материалы о том, как они, кропотливо трудясь годами, наконец выдали на гора качественный карбид кремния, способный противостоять атакующим снарядам.

Гораздо интереснее посмотреть, как они оформили керамику в броне, поскольку сама по себе она против снарядов бесполезна, так как, несмотря на высокую твёрдость, очень хрупкая. При ударе высокоскоростного подкалиберного снаряда (на самом деле активной части снаряда — самой «стрелы», но будем звать снарядом) керамический блок просто растрескается и раскрошится, частично превратившись в песок в зоне контакта с боеприпасом, поэтому керамику на авось в броню не поставить.

На авось, конечно, южнокорейцы её не поставили, а сделали всё очень грамотно. Ниже можно посмотреть на схему, как они это оформили. При этом числа 100, 200 и так далее — это не толщины элементов, а их номера.


По сути, перед нами предстаёт «бутерброд», в котором сначала следует внешний слой в виде лицевой броневой плиты, выполненной из стали. За ним следует демпфирующая прослойка в виде древесины (доски там, ДСП или что-то иное — не уточняется). После демпфирующего слоя следуют керамические элементы, находящиеся в ячейках с тонкими стенками (сталь или другой материал), полностью закрывающими керамику со всех сторон. Между ячейками могут быть зазоры, а может и не быть — всё зависит от требований по защите.

За керамическим слоем идёт опорная плита — она может выполняться как из стали средней твёрдости, так и, например, из алюминиевого сплава. Ну а далее всё повторяется, только уже без лицевой броневой плиты. И таких «сэндвичей» в виде «демпфер + керамика + опорная плита» может быть несколько — не только два, как на схеме.


В упрощенном виде работает это всё хозяйство так.

В момент проникновения подкалиберного снаряда в лицевую броневую плиту, деревянный демпфер гасит ударные нагрузки, предотвращая преждевременное растрескивание и прочие повреждения керамических элементов. По сути, древесина здесь выступает в роли подушки безопасности и даёт возможность керамике встретить снаряд целой и эффективно отработать по нему.

Далее происходит проникновение снаряда в керамику. Она, как уже говорилось ранее, сама по себе высокой противоснарядной стойкостью не обладает и весьма чувствительна к ударным нагрузкам, растяжению и сдвигу. Однако стенки ячеек, в которых она расположена в броне, сдерживают рост трещин, а образованному в зоне контакта керамики и снаряда керамическому «песку» некуда деваться из изолированного объёма.

Как результат, в процессе пробития керамика активно сопротивляется прониканию снаряда, из-за чего он получает повреждения: пластически деформируется, «стачивается» и частично разрушается. Затем, когда снаряд преодолевает керамический слой и опорную плиту, ситуация повторяется.

Таким образом достигается высокая снарядостойкость брони. При этом расположение керамики в небольших ячейках положительно влияет на живучесть броневой защиты, так как при попадании снаряда в одну ячейку керамика в других сохраняет свою целостность благодаря изоляции.

Вывод

Если говорить в целом, то у южнокорейцев получилось сконструировать вполне рабочую броню. Керамика при грамотном оформлении в броне по стойкости может быть примерно равна броневой стали средней твёрдости, но при этом она существенно легче по массе. И корейцы, похоже, к этому паритету между сталью и керамикой подошли вплотную, создав не самый тяжёлый танк с мощной защитой.

Но что касается метода, то он отнюдь не уникален. Например, в СССР для башен танков предполагался схожий принцип с керамикой в отдельных ячейках, только в качестве демпфирующей прослойки было не дерево. Если автору память не изменяет, вроде бы планировали использовать чуть ли не войлок, но суть та же — дёшево и работает нормально.

Но в СССР не смогли наладить процесс производства высококачественной броневой керамики, исключая корундовые шары для серии Т-64, а Южная Корея смогла и теперь делает танки не хуже своих западных коллег.

Источники информации:
Патент № 10-2884674. Правообладатель: Samyang Gumtech Co., Ltd.
«Частные вопросы конечной баллистики». В.А. Григорян, А.Н. Белобородько, Н.С. Дорохов и др.