Des de l’aparició de vehicles blindats, l’eterna batalla entre el projectil i l’armadura ha augmentat. Alguns dissenyadors van intentar augmentar la penetració de les closques, mentre que altres van augmentar la durabilitat de l'armadura. La lluita continua ara. Professor de la Universitat Tècnica Estatal de Moscou que porta el nom de V. I. N. E. Bauman, director de ciències de l'Institut de Recerca de Steel Valery Grigoryan
Al principi, l’atac a l’armadura es va dur a terme frontalment: mentre que el principal tipus d’impacte era un projectil perforador d’acció cinètica, el duel dels dissenyadors es reduïa a un augment del calibre de l’arma, el gruix i angles d'inclinació de l'armadura. Aquesta evolució és clarament visible en el desenvolupament d’armes i blindats de tancs a la Segona Guerra Mundial. Les decisions constructives d’aquella època són força evidents: farem que la barrera sigui més grossa; si ho inclineu, el projectil haurà de recórrer un llarg camí pel que fa al gruix del metall, i augmentarà la probabilitat d’un rebot. Fins i tot després de l'aparició de petxines perforadores d'armadura amb un nucli dur no destructiu a les municions de canons tancs i antitanques, poc ha canviat.
Elements de protecció dinàmica (EDS)
Són "sandvitxos" de dues plaques metàl·liques i un explosiu. Els EDZ es col·loquen en contenidors, les tapes dels quals els protegeixen de les influències externes i representen alhora elements llançables
Escopí mortal
Tanmateix, ja al començament de la Segona Guerra Mundial, es va produir una revolució en les sorprenents propietats de les municions: van aparèixer petxines acumulatives. El 1941, els artillers alemanys van començar a utilitzar el Hohlladungsgeschoss ("un projectil amb una osca a la càrrega"), i el 1942 la URSS va adoptar el projectil BP-350A de 76 mm, desenvolupat després d'estudiar les mostres capturades. Així es van organitzar els famosos mecenes de Faust. Va sorgir un problema que no es va poder resoldre amb els mètodes tradicionals a causa de l’augment inacceptable de la massa del tanc.
Al cap de munició acumulativa, es fa una osca cònica en forma d'embut recobert amb una fina capa de metall (boca de campana cap endavant). La detonació explosiva comença des del costat més proper a la part superior de l'embut. L'ona de detonació "col·lapsa" l'embut cap a l'eix del projectil i, atès que la pressió dels productes d'explosió (gairebé mig milió d'atmosferes) supera el límit de deformació plàstica de la placa, aquest últim comença a comportar-se com un quasi-líquid. Aquest procés no té res a veure amb la fusió, és precisament el flux "fred" del material. Un raig acumulatiu prim (comparable al gruix de la closca) s’extreu de l’embut que s’enfonsa, que s’accelera a velocitats de l’ordre de la velocitat de detonació explosiva (i de vegades fins i tot superior), és a dir, uns 10 km / s o més. La velocitat del raig acumulatiu supera significativament la velocitat de propagació del so en el material de l’armadura (uns 4 km / s). Per tant, la interacció del raig i l’armadura es produeix d’acord amb les lleis de la hidrodinàmica, és a dir, es comporten com líquids: el raig no crema a través de l’armadura (és una idea errònia generalitzada), sinó que la penetra, igual que un raig d’aigua a pressió renta la sorra.
Principis de protecció semiactiva mitjançant l'energia del propi raig. Dreta: armadures cel·lulars, les cèl·lules de les quals estan plenes d’una substància quasi líquida (poliuretà, polietilè). L’ona de xoc del raig acumulatiu es reflecteix des de les parets i col·lapsa la cavitat, provocant la destrucció del raig. Part inferior: armadura amb làmines reflectants. A causa de la inflor de la superfície posterior i de la junta, la fina placa es desplaça, corrent cap al raig i destruint-la. Aquests mètodes augmenten la resistència anticumulativa entre 30 i 40
Protecció en capes
La primera protecció contra municions acumulatives va ser l’ús de pantalles (armadures de dues barreres). El doll acumulatiu no es forma instantàniament, per la seva màxima eficiència és important detonar la càrrega a la distància òptima de l’armadura (distància focal). Si es col·loca una pantalla feta amb làmines de metall addicionals davant de l’armadura principal, la detonació es produirà abans i l’efectivitat de l’impacte disminuirà. Durant la Segona Guerra Mundial, per protegir-se dels cartutxos de faust, els petrolers van fixar làmines fines de metall i pantalles de malla als seus vehicles (una història habitual sobre l’ús de llits d’armadura en aquesta capacitat, tot i que en realitat s’utilitzaven malles especials). Però aquesta solució no va ser molt eficaç: l’increment de la resistència va ser de mitjana només del 9-18%.
Per tant, en desenvolupar una nova generació de tancs (T-64, T-72, T-80), els dissenyadors van utilitzar una solució diferent: armadures de múltiples capes. Consistia en dues capes d'acer, entre les quals es col·locava una capa de farciment de baixa densitat: fibra de vidre o ceràmica. Aquest "pastís" va donar un guany en comparació amb l'armadura d'acer monolítica fins a un 30%. Tot i això, aquest mètode no era aplicable a la torre: en aquests models es fosa i és difícil col·locar-hi fibra de vidre des del punt de vista tecnològic. Els dissenyadors de VNII-100 (ara VNII "Transmash") van proposar fondre-se a la torre boles d'armadura fabricades en ultra-porcellana, la capacitat específica d'extinció de les quals és de 2-2, 5 vegades superior a la de l'acer blindat. Els especialistes de l'Institut de Recerca de l'Acer van triar una altra opció: entre les capes externa i interior de l'armadura es col·locaven paquets d'acer massís d'alta resistència. Van assumir l'impacte d'un raig acumulatiu debilitat a velocitats quan la interacció té lloc no d'acord amb les lleis de la hidrodinàmica, sinó en funció de la duresa del material.
Normalment, el gruix de l'armadura que pot penetrar una càrrega en forma és de 6 a 8 dels seus calibres i, per a càrregues amb plaques fetes de materials com ara urani empobrit, aquest valor pot arribar a 10
Armadura semiactiva
Tot i que no és fàcil desaccelerar el raig acumulatiu, és vulnerable en la direcció lateral i es pot destruir fàcilment fins i tot amb un impacte lateral feble. Per tant, el desenvolupament posterior de la tecnologia va consistir en el fet que l’armadura combinada de les parts frontals i laterals de la torre fosa es va formar a causa de la cavitat oberta des de dalt, plena d’un farciment complex; des de dalt es tancava la cavitat amb taps soldats. Les torres d’aquest disseny es van utilitzar en modificacions posteriors de tancs: T-72B, T-80U i T-80UD. El principi de funcionament de les insercions era diferent, però utilitzava l'esmentada "vulnerabilitat lateral" del jet acumulatiu. Aquesta armadura se sol denominar sistemes de protecció "semiactius", ja que utilitzen l'energia de l'arma mateixa.
Una de les variants d’aquests sistemes és l’armadura cel·lular, el principi de funcionament de la qual va ser proposat pels empleats de l’Institut d’Hidrodinàmica de la branca siberiana de l’Acadèmia de Ciències de l’URSS. L’armadura consisteix en un conjunt de cavitats plenes d’una substància quasi líquida (poliuretà, polietilè). Un raig acumulatiu, que entra en aquest volum delimitat per parets metàl·liques, genera una ona de xoc en el quasi-líquid que, en ser reflectit des de les parets, torna a l’eix del raig i col·lapsa la cavitat, provocant la desacceleració i la destrucció del raig. Aquest tipus d'armadura proporciona un guany del 30-40% en resistència anticumulativa.
Una altra opció és l’armadura amb làmines reflectants. És una barrera de tres capes formada per una placa, un espaiador i una placa prima. El raig, que penetra a la llosa, crea tensions, conduint primer a una inflamació local de la superfície posterior i després a la seva destrucció. En aquest cas, es produeix una inflor important de la junta i de la làmina prima. Quan el raig perfora la junta i la placa prima, aquesta ja ha començat a allunyar-se de la superfície posterior de la placa. Com que hi ha un cert angle entre les direccions de moviment del raig i la placa prima, en algun moment del temps la placa comença a córrer sobre el raig, destruint-la. En comparació amb l’armadura monolítica de la mateixa massa, l’efecte de l’ús de làmines “reflectants” pot arribar al 40%.
La següent millora del disseny va ser la transició a torres amb base soldada. Va quedar clar que els desenvolupaments per augmentar la força de l’armadura rodada són més prometedors. En particular, als anys vuitanta, es van desenvolupar nous acers de major duresa i preparats per a la producció en sèrie: SK-2SH, SK-3SH. L’ús de torres amb base d’acer laminat va permetre augmentar l’equivalent protector al llarg de la base de la torre. Com a resultat, la torreta del tanc T-72B amb una base laminada tenia un volum intern augmentat, el creixement del pes va ser de 400 kg en comparació amb la torreta de fosa en sèrie del tanc T-72B. El paquet de farciment de la torre es va fer amb materials ceràmics i acer d'alta duresa o a partir d'un paquet a base de plaques d'acer amb xapes "reflectants". La resistència d'armadura equivalent era igual a 500-550 mm d'acer homogeni.
Com funciona la protecció dinàmica
Quan l’element DZ és penetrat per un raig acumulatiu, l’explosiu que conté detona i les plaques metàl·liques del cos comencen a volar-se. Al mateix temps, tallen la trajectòria del raig en un angle, substituint constantment noves seccions a sota. Part de l’energia es gasta a trencar les plaques i l’impuls lateral de la col·lisió desestabilitza el doll. DZ redueix en un 50-80% les característiques de perforació de les armures acumulatives. Al mateix temps, que és molt important, el DZ no detona quan es dispara des de les armes petites. L’ús de DZ s’ha convertit en una revolució en la protecció dels vehicles blindats. Hi va haver una oportunitat real d'influir l'agent penetrant penetrant de manera tan activa com abans havia afectat l'armadura passiva.
Explosió cap a
Mentrestant, les tecnologies en el camp de les municions acumulatives van continuar millorant. Si durant la Segona Guerra Mundial la penetració de l’armadura dels projectils de càrrega en forma no superava els 4-5 calibres, més endavant augmentà significativament. Per tant, amb un calibre de 100-105 mm, ja eren 6-7 calibres (en l’equivalent d’acer de 600-700 mm), amb un calibre de 120-152 mm, la penetració de l’armadura es va elevar a 8-10 calibres (900 -1200 mm d’acer homogeni). Per protegir-se contra aquestes municions, calia una nova solució qualitativa.
Els treballs sobre armadures anticumulatives o "dinàmiques", basades en el principi de contraexplosió, s'han dut a terme a la URSS des dels anys cinquanta. A la dècada de 1970, el seu disseny ja s’havia elaborat a l’Institut d’Investigació de l’Acer Tot Rus, però la falta de preparació psicològica dels alts càrrecs de l’exèrcit i la indústria va impedir la seva adopció. Només els va convèncer l’ús reeixit d’armadures similars per part de petroliers israelians als tancs M48 i M60 durant la guerra àrab-israeliana de 1982. Atès que les solucions tècniques, de disseny i tecnològiques es van preparar completament, la flota principal de tancs de la Unió Soviètica va estar equipada amb l’armadura reactiva explosiva anticumulativa (ERA) Kontakt-1 en un temps rècord, en només un any. La instal·lació de DZ als tancs T-64A, T-72A, T-80B, que ja disposaven d’una armadura força potent, va devaluar pràcticament a l’instant els arsenals existents d’armes guiades antitanques de possibles adversaris.
Hi ha trucs contra la ferralla
El projectil acumulatiu no és l’únic mitjà de destrucció de vehicles blindats. Els adversaris molt més perillosos de les armadures són els projectils de sub-calibre perforants (BPS). El disseny d’aquest projectil és senzill: es tracta d’un llarg ferralla (nucli) de material pesat i d’alta resistència (generalment, carbur de tungstè o urani empobrit) amb una cua per a l’estabilització en vol. El diàmetre del nucli és molt més petit que el calibre del barril, d’aquí el nom de “subcalibre”. Volant a una velocitat d’1,5–1,6 km / s, un “dard” que pesa diversos quilos té una energia cinètica tal que, si és colpejat, pot penetrar més de 650 mm d’acer homogeni. A més, els mètodes descrits anteriorment per millorar la protecció anticumulativa pràcticament no afecten els projectils de sub calibre. Contràriament al sentit comú, la inclinació de les plaques d'armadura no només no provoca el rebot d'un projectil de sub calibre, sinó que fins i tot debilita el grau de protecció contra elles. Els nuclis moderns "disparats" no s'enfonsen: en contactar amb l'armadura, es forma un cap en forma de bolet a l'extrem anterior del nucli, que fa el paper de frontissa, i el projectil gira cap a la perpendicular a l'armadura, escurçant-se el camí en el seu gruix.
La següent generació de DZ va ser el sistema Contact-5. Els especialistes de l’institut d’investigació van començar a fer un gran treball, solucionant molts problemes contradictoris: se suposava que el DZ donava un fort impuls lateral, permetent desestabilitzar o destruir el nucli del BOPS, l’explosiu hauria d’haver detonat de manera fiable del es va excloure la velocitat (comparada amb el jet acumulatiu) del nucli del BOPS, però al mateix temps la detonació de cops de bales i fragments de closca. El disseny de blocs va ajudar a fer front a aquests problemes. La coberta del bloc DZ està feta d'acer blindat de gran resistència (aproximadament 20 mm). Després de l'impacte, el BPS genera un flux de fragments d'alta velocitat, que detonen la càrrega. L'impacte sobre el BPS d'una coberta gruixuda en moviment és suficient per reduir les seves característiques de perforació de l'armadura. L’impacte sobre el raig acumulatiu també s’incrementa en comparació amb la placa prima (3 mm) Contact-1. Com a resultat, la instal·lació de DZ "Contact-5" als tancs augmenta la resistència anticumulativa 1, 5-1, 8 vegades i proporciona un augment del nivell de protecció contra BPS en 1, 2-1, 5 vegades. El complex Kontakt-5 està instal·lat als tancs de sèrie russos T-80U, T-80UD, T-72B (des de 1988) i T-90.
L'última generació del rus DZ - el complex "Relikt", també desenvolupat pels especialistes de l'Institut de Recerca de l'Acer. A la EDZ millorada, es van eliminar molts desavantatges, per exemple, la sensibilitat insuficient quan es van iniciar amb projectils cinètics de baixa velocitat i alguns tipus de munició acumulativa. S'aconsegueix una major eficiència en la protecció contra municions cinètiques i acumulatives mitjançant l'ús de plaques de llançament addicionals i la inclusió d'elements no metàl·lics en la seva composició. Com a resultat, la penetració de l’armadura dels projectils de subcalibre es redueix entre un 20-60% i, a causa de l’augment del temps d’exposició al jet acumulatiu, es va aconseguir una certa eficiència en les armes acumulatives amb una ogiva tàndem.
