Al llarg d’una història relativament curta de vehicles blindats (BTT) de la força terrestre, que té aproximadament cent anys, la naturalesa de la conducta d’hostilitats ha canviat repetidament. Aquests canvis van tenir un caràcter cardinal: de la guerra "posicional" a la "mòbil" i, a més, als conflictes locals i les operacions antiterroristes. La naturalesa de les operacions militars proposades és la decisiva en la formació de requisits d'equipament militar. En conseqüència, el rànquing de les principals propietats de BTT també va canviar. La clàssica combinació "potència de foc - defensa - mobilitat" s'ha actualitzat repetidament, complementada amb nous components. Actualment s’ha establert el punt de vista segons el qual es dóna prioritat a la seguretat.
Una important expansió de l'abast i de les capacitats dels vehicles anti-blindats (BTT) va fer de la seva supervivència la condició més important per al compliment d'una missió de combat. Garantir la supervivència i (en un sentit més estret) la protecció del BTT es basa en un enfocament integrat. No hi pot haver cap mitjà universal de protecció contra totes les possibles amenaces modernes, per tant, s’instal·len diversos sistemes de protecció a les instal·lacions BTT que es complementen mútuament. Fins ara s’han creat desenes d’estructures, sistemes i complexos amb finalitats protectores, que van des de l’armadura tradicional fins als sistemes de protecció activa. En aquestes condicions, la formació de la composició òptima de protecció complexa és una de les tasques més importants, la solució de les quals determina en gran mesura la perfecció de la màquina desenvolupada.
La solució al problema de la integració de mitjans de protecció es basa en l’anàlisi de possibles amenaces en les condicions d’ús assumides. I aquí cal tornar al fet que la naturalesa de les hostilitats i, en conseqüència, el "vestit representatiu de les armes antitanc"
comparat, per exemple, amb la Segona Guerra Mundial. Actualment, els més perillosos per al BTT són dos grups de mitjans oposats (tant pel que fa al nivell tecnològic com als mètodes d’aplicació): les armes de precisió (OMC), d’una banda, i les armes de cos a cos i les mines, de l’altra. Si l’ús de l’OMC és típic dels països altament desenvolupats i, per regla general, porta a resultats bastant ràpids en la destrucció de grups de vehicles blindats enemics, l’ús generalitzat de mines, artefactes explosius improvisats (SBU) i anti-mà els llançadors de granades de tancs de diverses formacions armades tenen una naturalesa a llarg termini. L'experiència de les operacions militars nord-americanes a l'Iraq i l'Afganistan és molt indicativa en aquest sentit. Considerant que aquests conflictes locals són els més típics de les condicions modernes, cal admetre que són les mines i les armes cos a cos les més perilloses per al BTT.
El nivell d’amenaça que representen les mines i els artefactes explosius improvisats queda ben il·lustrat per les dades generalitzades sobre les pèrdues d’equips de l’exèrcit nord-americà en diversos conflictes armats (taula 1).
L’anàlisi de la dinàmica de pèrdues ens permet afirmar de manera inequívoca que el component d’acció contra les mines de la complexa protecció dels vehicles blindats és especialment rellevant en l’actualitat. Oferir protecció contra les mines s’ha convertit en un dels principals problemes als quals s’enfronten els desenvolupadors de vehicles militars moderns.
Per determinar les formes d’assegurar la protecció, en primer lloc, cal avaluar les característiques de les amenaces més probables: el tipus i la potència de les mines i els artefactes explosius utilitzats. Actualment, s’han creat un gran nombre de mines antitanques efectives, que difereixen, entre altres coses, pel principi d’acció. Es poden equipar amb fusibles d’acció de pressió i sensors multicanal: magnetomètrics, sísmics, acústics, etc. capacitat de perforació.
Les característiques específiques dels conflictes militars que es consideren no impliquen la presència de mines "d'alta tecnologia" en poder de l'enemic. L’experiència demostra que en la majoria dels casos s’utilitzen mines, i més sovint les SBU, d’acció explosiva amb fusibles controlats per radi o control. A la Fig. Es mostra un exemple d’un dispositiu explosiu improvisat amb un simple fusible de tipus push. 1.
Taula 1
Recentment, a l'Iraq i l'Afganistan, hi ha hagut casos d'ús de dispositius explosius improvisats amb elements impactants del tipus "nucli de xoc". L’aparició d’aquests dispositius és una resposta a l’augment de la protecció contra les mines de BTT. Tot i que, per raons òbvies, és impossible fabricar un conjunt acumulatiu d'alta qualitat i altament eficient amb "mitjans improvisats", no obstant això, la capacitat de perforar l'armadura d'aquestes SBU és de fins a 40 mm d'acer. Això és suficient per derrotar de manera fiable els vehicles lleugerament blindats.
La potència de les mines i de la SBU utilitzada depèn en gran mesura de la disponibilitat de determinats explosius (explosius), així com de les possibilitats per a la seva col·locació. Per regla general, els IED es fabriquen a base d'explosius industrials, que, a la mateixa potència, tenen un pes i un volum molt més gran que els explosius de "combat". Les dificultats en la col·locació oculta d’aquests IED voluminosos limiten el seu poder. Les dades sobre la freqüència d’ús de mines i IED amb diversos equivalents TNT, obtingudes com a resultat de generalitzar l’experiència de les operacions militars nord-americanes en els darrers anys, es donen a la taula. 2.
taula 2
L’anàlisi de les dades presentades mostra que més de la meitat dels artefactes explosius utilitzats en el nostre temps tenen equivalents TNT de 6-8 kg. És aquest rang el que s’ha de reconèixer com el més probable i, per tant, el més perillós.
Des del punt de vista de la naturalesa de la derrota, hi ha tipus de voladures sota la part inferior del cotxe i sota la roda (eruga). Els exemples típics de lesions en aquests casos es mostren a la Fig. 2. En cas d'explosions a la part inferior, és molt probable que la integritat (trencament) del casc i la destrucció de la tripulació tant per càrregues dinàmiques superiors a les màximes admissibles com per l'impacte d'una ona de xoc i la fragmentació el flux és molt probable. Sota explosions de rodes, en general, es perd la mobilitat del vehicle, però el principal factor que afecta la tripulació són només les càrregues dinàmiques.
Fig 1. Dispositiu explosiu improvisat amb fusible tipus push
Els enfocaments per garantir la protecció contra les mines de BTT es determinen principalment pels requisits de protecció de la tripulació i, en segon lloc, pels requisits per mantenir l’operabilitat del vehicle.
Es pot garantir el manteniment de l’operabilitat de l’equip intern i, en conseqüència, la capacitat tècnica de combat, reduint les càrregues de xoc d’aquest equip i dels seus punts de fixació. La majoria
En aquest sentit, són crítics els components i els conjunts fixats a la part inferior de la màquina o dins de la màxima deflexió dinàmica possible durant la granallada. El nombre de punts de fixació dels equips a la part inferior s’ha de minimitzar al màxim, i aquests nodes han de tenir elements absorbents d’energia que redueixin les càrregues dinàmiques. En cada cas, el disseny dels punts de fixació és original. Al mateix temps, des del punt de vista del disseny inferior, per garantir l'operativitat de l'equip, és necessari reduir la deflexió dinàmica (augmentar la rigidesa) i garantir la màxima reducció possible de les càrregues dinàmiques transmeses a els punts de fixació de l’equip intern.
El manteniment de la tripulació es pot aconseguir si es compleixen diverses condicions.
La primera condició és minimitzar les càrregues dinàmiques transmeses durant la detonació als punts de fixació dels seients de la tripulació o de la tropa. Si els seients estan connectats directament a la part inferior del cotxe, gairebé tota l’energia que s’impartirà a aquesta secció de la part inferior es transferirà als seus punts de fixació, per tant
es requereixen conjunts de seients que absorbeixen l'energia extremadament eficient. És important que la protecció a alta potència de càrrega sigui qüestionable.
Quan els seients es fixen als costats o al sostre del casc, on la zona de deformacions "explosives" locals no s'estén, només la part de les càrregues dinàmiques que es distribueixen a la carrosseria del vehicle en general es transfereixen als punts de fixació. Tenint en compte la massa important de vehicles de combat, així com la presència de factors com l'elasticitat de la suspensió i l'absorció parcial d'energia a causa de la deformació local de l'estructura, les acceleracions transmeses als costats i al sostre del casc seran relativament petites.
La segona condició per mantenir la capacitat de treball de la tripulació és (com en el cas de l’equip intern) l’exclusió del contacte amb el fons en la màxima deflexió dinàmica. Això es pot aconseguir purament de manera constructiva: obtenint el joc necessari entre la part inferior i el terra del compartiment habitable. L’augment de la rigidesa de la part inferior comporta una disminució d’aquest espai necessari. Així, el rendiment de la tripulació s’assegura mitjançant seients especials d’absorció de xocs fixats en llocs allunyats de les zones de possible aplicació de càrregues explosives, així com mitjançant l’eliminació del contacte de la tripulació amb el fons a la màxima deflexió dinàmica.
Un exemple de la implementació integrada d’aquests enfocaments de protecció contra mines és la classe relativament recentment emergent de vehicles blindats MRAP (Mine Resistant Ambush Protected), que han augmentat la resistència als dispositius explosius i al foc d’armes petites (figura 3) …
Figura 2. La naturalesa de la derrota dels vehicles blindats en minar per sota i per sota de la roda
Cal retre homenatge a la màxima eficiència demostrada pels Estats Units, amb la qual es van organitzar el desenvolupament i el subministrament de grans quantitats d’aquest tipus de màquines a l’Iraq i l’Afganistan. Aquesta tasca es va encomanar a un nombre força gran d’empreses: Force Protection, BAE Systems, Armour Holdings, Oshkosh Trucks / Ceradyne, Navistar International, etc. lliureu-los en les quantitats requerides en poc temps.
Les característiques comunes de l’enfocament per garantir la protecció contra les mines dels cotxes d’aquestes empreses són la forma racional en forma de V de la part inferior del casc, l’augment de la resistència del fons a causa de l’ús de plaques blindades d’acer gruixudes i l’ús obligatori de seients especials d’absorció d’energia. La protecció només es proporciona per al mòdul habitable. Tot el que està "fora", inclòs el compartiment del motor, no té cap protecció o està mal protegit. Aquesta característica li permet suportar el soscavament
IED prou potents a causa de la fàcil destrucció dels compartiments i conjunts "exteriors" amb la minimització de la transmissió de l'impacte al mòdul habitable (Fig. 4). Solucions similars s’implementen tant en màquines pesades, com Fig. 5), i sobre llum, inclòs IVECO 65E19WM. Amb una racionalitat evident en condicions de massa limitada, aquesta solució tècnica encara no proporciona una alta supervivència i preservació de la mobilitat amb dispositius explosius relativament febles, així com bombardejos de bala.
Arròs. 3. Els vehicles blindats de la classe MRAP (Mine Resistant Ambush Protected) han augmentat la resistència als artefactes explosius i al foc d'armes petites
Arròs. 4. Despreniment de rodes, centrals elèctriques i equips externs del compartiment de la tripulació quan un cotxe és explotat per una mina
Arròs. 5. Vehicles blindats pesats de la família Ranger de Universal Engineering
Arròs. 6 Vehicle de la família Typhoon amb un major nivell de resistència a les mines
És senzill i fiable, però no el més racional des del punt de vista del pes, l’ús de xapa pesada d’acer per protegir el fons. Les estructures de fons més lleugeres amb elements absorbents d’energia (per exemple, parts tubulars hexagonals o rectangulars) encara s’utilitzen de forma molt limitada.
Els cotxes de la família Typhoon (Fig. 6), desenvolupats a Rússia, també pertanyen a la classe MRAP. En aquesta família de vehicles, s’implementen pràcticament totes les solucions tècniques conegudes actualment per garantir la protecció contra les mines:
Part inferior en forma de V, - fons multicapa del compartiment de la tripulació, dipòsit de mines, - terra interior sobre elements elàstics, - la ubicació de la tripulació a la màxima distància possible del lloc de detonació més probable, - unitats i sistemes protegits contra l’impacte directe de les armes, seients absorbents d’energia amb cinturons de seguretat i reposacaps.
El treball sobre la família Typhoon és un exemple de cooperació i un enfocament integrat per resoldre el problema de garantir la seguretat en general i la resistència a les mines en particular. El principal desenvolupador de protecció de vehicles creats per la planta d’automòbils d’Ural és OAO NII Stali. El desenvolupament de la configuració general i la disposició de les cabines, els mòduls funcionals i els seients que absorbeixen l’energia va ser realitzat per JSC “Evrotechplast”. Per realitzar una simulació numèrica de l'impacte de l'explosió sobre l'estructura del vehicle, hi van participar especialistes de Sarov Engineering Center LLC.
L'enfocament actual de la formació de protecció contra mines inclou diverses etapes. En la primera fase, es realitza la modelització numèrica de l'impacte dels productes d'explosió en un disseny esbossat. A més, s’aclareixen la configuració externa i el disseny general dels palets antimines del fons i s’està elaborant la seva estructura (el desenvolupament d’estructures també es realitza primer per mètodes numèrics i després es prova en fragments mitjançant detonació real).
A la fig. La 7 mostra exemples de modelització numèrica de l'impacte d'una explosió sobre diverses estructures d'estructures d'acció contra la mina, realitzades per JSC "Research Institute of Steel" en el marc del treball sobre nous productes. Després de completar el disseny detallat de la màquina, es simulen diverses opcions per al seu soscavament.
A la fig. 8 mostra els resultats de simulacions numèriques d'una detonació de vehicles Typhoon realitzades per Sarov Engineering Center LLC. Basant-se en els resultats dels càlculs, es fan les modificacions necessàries, els resultats de les quals ja són verificades mitjançant proves de detonació reals. Aquest enfocament multietapa permet avaluar la correcció de les solucions tècniques en diverses etapes del disseny i, en general, reduir el risc d’errors de disseny, així com triar la solució més racional.
Arròs. 7 Imatges de l'estat deformat de diverses estructures de protecció en la simulació numèrica de l'impacte d'una explosió
Arròs. 8 La imatge de la distribució de la pressió en la simulació numèrica de l'explosió del cotxe "Typhoon"
Una característica comuna dels vehicles blindats moderns que es creen és la modularitat de la majoria de sistemes, inclosos els de protecció. Això permet adaptar noves mostres de BTT a les condicions d’ús previstes i, al contrari, en absència d’amenaces per evitar injustificacions
costos. Pel que fa a la protecció contra mines, aquesta modularitat permet respondre ràpidament a possibles canvis en els tipus i les potències dels dispositius explosius utilitzats i resoldre amb eficàcia un dels principals problemes de protecció dels vehicles blindats moderns amb costos mínims.
Per tant, sobre el problema que es considera, es poden extreure les conclusions següents:
- una de les amenaces més greus per als vehicles blindats en els conflictes locals més típics actuals són les mines i els IED, que representen més de la meitat de les pèrdues d'equips;
- per garantir una elevada protecció contra les mines de BTT, es requereix un enfocament integrat, que inclogui solucions de "circuit" de disseny i disseny, així com l'ús d'equips especials, en particular els seients de la tripulació que absorbeixen l'energia;
- Els models BTT amb alta protecció contra les mines ja s’han creat i s’utilitzen activament en conflictes moderns, cosa que permet analitzar l’experiència del seu ús en combat i determinar maneres de millorar encara més el seu disseny.
