Desde la aparición de los vehículos blindados, la eterna batalla entre el proyectil y la armadura se ha intensificado. Algunos diseñadores buscaron aumentar la penetración de los proyectiles, mientras que otros aumentaron la durabilidad de la armadura. La lucha continúa ahora. Profesor de la Universidad Técnica Estatal de Moscú que lleva el nombre de V. I. NORDESTE. Bauman, Director de Ciencias del Instituto de Investigación del Acero Valery Grigoryan
Al principio, el ataque a la armadura se llevó a cabo de frente: mientras que el tipo principal de impacto fue un proyectil perforante de acción cinética, el duelo de los diseñadores se redujo a un aumento en el calibre del arma, el grosor y ángulos de inclinación de la armadura. Esta evolución es claramente visible en el desarrollo de armas y armaduras de tanques en la Segunda Guerra Mundial. Las decisiones constructivas de esa época son bastante obvias: haremos más gruesa la barrera; si lo inclina, el proyectil tendrá que recorrer un camino más largo en el grosor del metal y aumentará la probabilidad de un rebote. Incluso después de la aparición de proyectiles perforadores de blindaje con un núcleo duro no destructivo en las municiones de los cañones de tanques y antitanques, poco ha cambiado.
Elementos de protección dinámica (EDS)
Son "bocadillos" de dos placas de metal y un explosivo. Los EDZ se colocan en contenedores cuyas tapas los protegen de las influencias externas y al mismo tiempo representan elementos arrojables.
Escupir mortal
Sin embargo, ya al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, se produjo una revolución en las sorprendentes propiedades de las municiones: aparecieron proyectiles acumulativos. En 1941, los artilleros alemanes comenzaron a usar el Hohlladungsgeschoss ("un proyectil con una muesca en la carga"), y en 1942 la URSS adoptó el proyectil BP-350A de 76 mm, desarrollado después de estudiar muestras capturadas. Así se organizaron los famosos mecenas de Fausto. Surgió un problema que no pudo resolverse con los métodos tradicionales debido al inaceptable aumento de la masa del tanque.
En la cabeza de la munición acumulativa, se hace una muesca cónica en forma de embudo revestido con una fina capa de metal (boca de campana hacia adelante). La detonación explosiva comienza desde el lado más cercano a la parte superior del embudo. La onda de detonación "colapsa" el embudo al eje del proyectil, y dado que la presión de los productos de la explosión (casi medio millón de atmósferas) supera el límite de deformación plástica de la placa, esta última comienza a comportarse como un cuasi-líquido.. Este proceso no tiene nada que ver con la fusión, es precisamente el flujo "frío" del material. Un chorro acumulativo delgado (comparable al grosor de la carcasa) sale del embudo colapsando, que acelera a velocidades del orden de la velocidad de detonación explosiva (y a veces incluso más alta), es decir, unos 10 km / so más. La velocidad del chorro acumulativo excede significativamente la velocidad de propagación del sonido en el material de la armadura (aproximadamente 4 km / s). Por lo tanto, la interacción del jet y la armadura ocurre de acuerdo con las leyes de la hidrodinámica, es decir, se comportan como líquidos: el jet no quema en absoluto la armadura (este es un error muy extendido), sino que la penetra, al igual que un chorro de agua a presión lava la arena.
Principios de protección semiactiva utilizando la energía del propio chorro. Derecha: armadura celular, cuyas células están llenas de una sustancia casi líquida (poliuretano, polietileno). La onda de choque del chorro acumulativo se refleja en las paredes y colapsa la cavidad, provocando la destrucción del chorro. Abajo: armadura con láminas reflectantes. Debido a la hinchazón de la superficie posterior y la junta, la placa delgada se desplaza, corre hacia el chorro y lo destruye. Dichos métodos aumentan la resistencia anti-acumulativa en 30-40
Protección en capas
La primera protección contra la munición acumulativa fue el uso de pantallas (blindaje de dos barreras). El chorro acumulativo no se forma instantáneamente, para su máxima eficiencia es importante detonar la carga a la distancia óptima de la armadura (distancia focal). Si se coloca una pantalla hecha de láminas de metal adicionales frente a la armadura principal, la detonación ocurrirá antes y la efectividad del impacto disminuirá. Durante la Segunda Guerra Mundial, para protegerse contra los cartuchos falsos, los camiones cisterna unieron láminas de metal delgadas y pantallas de malla a sus vehículos (una historia común sobre el uso de camas de blindaje en esta capacidad, aunque en realidad se usaron mallas especiales). Pero esta solución no fue muy efectiva: el aumento de la resistencia fue en promedio solo del 9-18%.
Por lo tanto, al desarrollar una nueva generación de tanques (T-64, T-72, T-80), los diseñadores utilizaron una solución diferente: blindaje multicapa. Consistía en dos capas de acero, entre las cuales se colocaba una capa de relleno de baja densidad: fibra de vidrio o cerámica. Este "pastel" dio una ganancia en comparación con la armadura de acero monolítica de hasta un 30%. Sin embargo, este método era inaplicable para la torre: en estos modelos es fundido y es difícil colocar fibra de vidrio en su interior desde un punto de vista tecnológico. Los diseñadores de VNII-100 (ahora VNII "Transmash") propusieron fundir en las bolas de armadura de la torre hechas de ultra porcelana, cuya capacidad de extinción específica es 2–2, 5 veces mayor que la del acero blindado. Los especialistas del Instituto de Investigación del Acero eligieron otra opción: entre las capas exterior e interior de la armadura se colocaron paquetes de acero macizo de alta resistencia. Asumieron el impacto de un chorro acumulativo debilitado a velocidades en las que la interacción no se produce de acuerdo con las leyes de la hidrodinámica, sino en función de la dureza del material.
Por lo general, el grosor de la armadura que puede penetrar una carga con forma es de 6 a 8 de sus calibres, y para cargas con placas hechas de materiales como el uranio empobrecido, este valor puede llegar a 10
Armadura semiactiva
Aunque no es fácil decelerar el chorro acumulativo, es vulnerable en la dirección lateral y puede ser fácilmente destruido incluso por un impacto lateral débil. Por lo tanto, el desarrollo posterior de la tecnología consistió en el hecho de que la armadura combinada de las partes frontal y lateral de la torre fundida se formó debido a la cavidad abierta desde arriba, llena con un relleno complejo; desde arriba, la cavidad se cerró con tapones soldados. Las torres de este diseño se utilizaron en modificaciones posteriores de los tanques: T-72B, T-80U y T-80UD. El principio de funcionamiento de los insertos era diferente, pero utilizaba la mencionada "vulnerabilidad lateral" del chorro acumulativo. Este tipo de blindaje se suele denominar sistemas de protección "semiactivos", ya que utilizan la energía del arma en sí.
Una de las variantes de tales sistemas es la armadura celular, cuyo principio de funcionamiento fue propuesto por empleados del Instituto de Hidrodinámica de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de la URSS. La armadura consta de un conjunto de cavidades llenas de una sustancia casi líquida (poliuretano, polietileno). Un chorro acumulativo, que entra en tal volumen delimitado por paredes metálicas, genera una onda de choque en el cuasi-líquido que, al reflejarse en las paredes, vuelve al eje del chorro y colapsa la cavidad, provocando la desaceleración y destrucción del chorro. Este tipo de armadura proporciona hasta un 30-40% de ganancia en resistencia anti-acumulativa.
Otra opción es la armadura con láminas reflectantes. Es una barrera de tres capas que consta de una placa, un espaciador y una placa delgada. El chorro, que penetra en la losa, crea tensiones que conducen primero a la hinchazón local de la superficie posterior y luego a su destrucción. En este caso, se produce un hinchamiento significativo de la junta y la hoja delgada. Cuando el chorro perfora la junta y la placa delgada, esta última ya ha comenzado a alejarse de la superficie posterior de la placa. Dado que existe un cierto ángulo entre las direcciones de movimiento del chorro y la placa delgada, en algún momento la placa comienza a correr hacia el chorro, destruyéndolo. En comparación con la armadura monolítica de la misma masa, el efecto de usar láminas "reflectantes" puede alcanzar el 40%.
La siguiente mejora de diseño fue la transición a torres con base soldada. Quedó claro que los desarrollos para aumentar la resistencia de la armadura enrollada son más prometedores. En particular, en la década de 1980, se desarrollaron nuevos aceros de mayor dureza y estaban listos para la producción en serie: SK-2SH, SK-3SH. El uso de torres con base de acero laminado permitió incrementar el equivalente de protección a lo largo de la base de la torre. Como resultado, la torreta para el tanque T-72B con una base enrollada tenía un volumen interno aumentado, el crecimiento de peso fue de 400 kg en comparación con la torreta de fundición en serie del tanque T-72B. El paquete de relleno de la torre se realizó con materiales cerámicos y acero de alta dureza o de un paquete a base de placas de acero con láminas "reflectantes". La resistencia de blindaje equivalente fue igual a 500–550 mm de acero homogéneo.
Cómo funciona la protección dinámica
Cuando el elemento DZ es penetrado por un chorro acumulativo, el explosivo en él detona y las placas metálicas del cuerpo comienzan a separarse. Al mismo tiempo, cruzan la trayectoria del chorro en ángulo, sustituyendo constantemente nuevas secciones debajo de él. Parte de la energía se gasta en romper las placas y el impulso lateral de la colisión desestabiliza el chorro. DZ reduce las características de perforación de blindaje de las armas acumulativas en un 50-80%. Al mismo tiempo, lo que es muy importante, el DZ no detona cuando se dispara con armas pequeñas. El uso de DZ se ha convertido en una revolución en la protección de vehículos blindados. Había una oportunidad real de influir en el agente dañino penetrante tan activamente como había afectado previamente a la armadura pasiva.
Explosión hacia
Mientras tanto, las tecnologías en el campo de la munición acumulativa continuaron mejorando. Si durante la Segunda Guerra Mundial la penetración de la armadura de los proyectiles de carga perfilada no excedía los 4-5 calibres, luego aumentó significativamente. Entonces, con un calibre de 100-105 mm, ya era de 6-7 calibres (en el equivalente de acero de 600-700 mm), con un calibre de 120-152 mm, la penetración de la armadura se elevó a 8-10 calibres (900 -1200 mm de acero homogéneo). Para protegerse contra estas municiones, se requería una solución cualitativamente nueva.
En la URSS, desde la década de 1950, se llevan a cabo trabajos sobre blindaje anti-acumulativo o "dinámico", basado en el principio de contra-explosión. En la década de 1970, su diseño ya se había elaborado en el Instituto de Investigación del Acero de toda Rusia, pero la falta de preparación psicológica de los representantes de alto rango del ejército y la industria impidió su adopción. Fueron convencidos solo por el uso exitoso de blindaje similar por los petroleros israelíes en los tanques M48 y M60 durante la guerra árabe-israelí de 1982. Dado que las soluciones técnicas, de diseño y tecnológicas estaban completamente preparadas, la flota principal de tanques de la Unión Soviética se equipó con la armadura reactiva explosiva anticontakt-1 (ERA) en un tiempo récord, en solo un año. La instalación de DZ en los tanques T-64A, T-72A, T-80B, que ya tenían una armadura bastante poderosa, devaluó prácticamente instantáneamente los arsenales existentes de armas guiadas antitanques de posibles adversarios.
Hay trucos contra la chatarra
El proyectil acumulativo no es el único medio de destrucción de vehículos blindados. Los oponentes mucho más peligrosos de la armadura son los proyectiles de subcalibre perforantes (BPS). El diseño de dicho proyectil es simple: es un trozo largo (núcleo) de material pesado y de alta resistencia (generalmente carburo de tungsteno o uranio empobrecido) con una cola para estabilización en vuelo. El diámetro del núcleo es mucho más pequeño que el calibre del cañón, de ahí el nombre de "subcalibre". Volando a una velocidad de 1,5–1,6 km / s, un "dardo" que pesa varios kilogramos tiene una energía cinética tal que, si se golpea, puede penetrar más de 650 mm de acero homogéneo. Además, los métodos descritos anteriormente para mejorar la protección anti-acumulativa prácticamente no afectan a los proyectiles de subcalibre. Contrariamente al sentido común, la inclinación de las placas de blindaje no solo no provoca el rebote de un proyectil de subcalibre, ¡sino que incluso debilita el grado de protección contra ellas! Los núcleos "disparados" modernos no rebotan: al entrar en contacto con la armadura, se forma una cabeza en forma de hongo en el extremo frontal del núcleo, que desempeña el papel de una bisagra, y el proyectil gira hacia la perpendicular a la armadura, acortándose el camino en su espesor.
La próxima generación de DZ fue el sistema Contact-5. Los especialistas del instituto de investigación comenzaron a hacer un gran trabajo, resolviendo muchos problemas contradictorios: se suponía que el DZ daría un poderoso impulso lateral, permitiendo desestabilizar o destruir el núcleo del BOPS, el explosivo debería haber detonado de manera confiable desde la baja. velocidad (en comparación con el chorro acumulativo) núcleo del BOPS, pero al mismo tiempo se excluyó la detonación por impactos de balas y fragmentos de proyectiles. El diseño de bloques ayudó a solucionar estos problemas. La cubierta del bloque DZ está hecha de acero blindado de alta resistencia de espesor (unos 20 mm). Tras el impacto, el BPS genera una corriente de fragmentos de alta velocidad, que detonan la carga. El impacto en el BPS de una cubierta gruesa en movimiento es suficiente para reducir sus características de perforación de blindaje. El impacto sobre el chorro acumulativo también aumenta en comparación con la placa delgada (3 mm) Contact-1. Como resultado, la instalación de DZ "Contact-5" en tanques aumenta la resistencia anti-acumulativa en 1, 5-1, 8 veces y proporciona un aumento en el nivel de protección contra BPS en 1, 2-1, 5 veces.. El complejo Kontakt-5 está instalado en los tanques de serie rusos T-80U, T-80UD, T-72B (desde 1988) y T-90.
La última generación del ruso DZ - el complejo "Relikt", también desarrollado por los especialistas del Instituto de Investigación del Acero. En la ZED mejorada, se eliminaron muchas desventajas, por ejemplo, sensibilidad insuficiente cuando se inicia con proyectiles cinéticos de baja velocidad y algunos tipos de munición acumulativa. Se logra una mayor eficiencia en la protección contra municiones cinéticas y acumulativas mediante el uso de placas de lanzamiento adicionales y la inclusión de elementos no metálicos en su composición. Como resultado, la penetración de la armadura de los proyectiles de subcalibre se reduce en un 20-60%, y debido al mayor tiempo de exposición al chorro acumulativo, fue posible lograr una cierta eficiencia en armas acumulativas con una ojiva en tándem.
