I løpet av en relativt kort historie med pansrede kjøretøyer (BTT) til bakkestyrken, som er omtrent hundre år gammel, har karakteren av fiendtlighetens oppførsel gjentatte ganger endret seg. Disse endringene var av kardinal karakter - fra "posisjonell" til "mobil" krig og videre til lokale konflikter og terrorbekjempelse. Det er naturen til de foreslåtte militære operasjonene som er avgjørende for utformingen av krav til militært utstyr. Følgelig endret rangeringen av hovedegenskapene til BTT seg også. Den klassiske kombinasjonen "ildkraft - forsvar - mobilitet" har blitt gjentatte ganger oppdatert, supplert med nye komponenter. På det nåværende tidspunkt er synspunktet etablert, ifølge hvilket prioritet gis til sikkerhet.
En betydelig utvidelse av rekkevidden og evnene til anti-pansrede kjøretøyer (BTT) gjorde dens overlevelsesevne til den viktigste betingelsen for gjennomføringen av et kampoppdrag. Å sikre overlevelse og (i en smalere forstand) beskyttelse av BTT er basert på en integrert tilnærming. Det kan ikke være noen universelle beskyttelsesmidler mot alle mulige moderne trusler, derfor er forskjellige beskyttelsessystemer installert på BTT -anlegg, som utfyller hverandre. Til dags dato har dusinvis av strukturer, systemer og komplekser for beskyttelsesformål blitt opprettet, alt fra tradisjonelle rustninger til aktive beskyttelsessystemer. Under disse forholdene er dannelsen av den optimale sammensetningen av kompleks beskyttelse en av de viktigste oppgavene, hvis løsning i stor grad bestemmer perfeksjonen til den utviklede maskinen.
Løsningen på problemet med integrering av beskyttelsesmidler er basert på analyse av potensielle trusler under de antatte bruksforholdene. Og her er det nødvendig å gå tilbake til det faktum at fiendtlighetens art og følgelig det "representative antrekket til antitankvåpen"
sammenlignet, for eksempel, med andre verdenskrig. For tiden er de farligste for BTT to motsatte (både når det gjelder det teknologiske nivået og anvendelsesmetodene) grupper av midler - presisjonsvåpen (WTO), på den ene siden og nærkampvåpen og gruver, på den andre. Hvis bruken av WTO er typisk for høyt utviklede land og som regel fører til ganske raske resultater i ødeleggelsen av fiendens pansrede kjøretøygrupper, vil utbredt bruk av gruver, improviserte eksplosiver (SBU) og håndholdte anti- tankgranatskyttere av forskjellige væpnede formasjoner er av lang sikt. Erfaringen fra de amerikanske militære operasjonene i Irak og Afghanistan er veldig veiledende i denne forstand. Med tanke på at slike lokale konflikter er de mest typiske for moderne forhold, bør det innrømmes at det er gruvene og nærkampvåpenene som er farligst for BTT.
Trusselnivået som utgjøres av miner og improviserte sprengstoff er godt illustrert av de generelle dataene om tap av utstyr fra den amerikanske hæren i forskjellige væpnede konflikter (tabell 1).
Analysen av tapets dynamikk tillater oss å utvetydig si at gruvehandlingskomponenten i den komplekse beskyttelsen av pansrede kjøretøyer er spesielt relevant i dag. Å gi minebeskyttelse har blitt et av hovedproblemene for utviklerne av moderne militære kjøretøyer.
For å bestemme måtene for å sikre beskyttelse, er det først og fremst nødvendig å vurdere egenskapene til de mest sannsynlige truslene - typen og kraften til gruvene og eksplosive enhetene som brukes. Foreløpig har det blitt opprettet et stort antall effektive antitankminer, som blant annet avviker i handlingsprinsippet. De kan utstyres med push-action sikringer og flerkanals sensorer-magnetometrisk, seismisk, akustisk, etc. Stridshodet kan enten være det enkleste høyeksplosive, eller med slående elementer av typen "sjokkkjerne", som har et høyt rustnings- piercing evne.
Spesifikasjonene ved de militære konfliktene som vurderes, innebærer ikke tilstedeværelsen av "høyteknologiske" gruver i fiendens besittelse. Erfaring viser at det i de fleste tilfeller brukes miner, og oftere SBU, for eksplosiv handling med radiostyrte eller kontaktsikringer. Et eksempel på en improvisert eksplosiv enhet med en enkel push-type sikring er vist på fig. 1.
Tabell 1
Nylig, i Irak og Afghanistan, har det vært tilfeller av bruk av improviserte eksplosive enheter med slående elementer av typen "sjokkkjerne". Fremveksten av slike enheter er et svar på å øke gruvebeskyttelsen til BTT. Selv om det av åpenbare grunner er umulig å produsere en høy kvalitet og svært effektiv kumulativ montering med "improviserte midler", er rustningspenningsevnen til slike SBUer imidlertid opptil 40 mm stål. Dette er ganske nok til på en pålitelig måte å beseire lettpansrede kjøretøyer.
Kraften til gruvene og SBU -en som brukes, avhenger i stor grad av tilgjengeligheten til visse eksplosiver (eksplosiver), samt mulighetene for å legge dem. Som regel lages IED -er på grunnlag av industrielle eksplosiver, som med samme kraft har en mye større vekt og volum enn "kamp" eksplosiver. Vanskeligheter med den skjulte legningen av slike omfangsrike IED -er begrenser deres kraft. Data om hyppigheten av bruk av gruver og IED med forskjellige TNT -ekvivalenter, oppnådd som et resultat av generalisering av erfaringene fra amerikanske militære operasjoner de siste årene, er gitt i tabell. 2.
tabell 2
Analyse av dataene som presenteres viser at mer enn halvparten av sprengstoffene som ble brukt i vår tid, har TNT-ekvivalenter på 6-8 kg. Det er dette området som bør anerkjennes som det mest sannsynlige og derfor det farligste.
Sett fra nederlagets art er det typer sprengninger under bunnen av bilen og under rattet (larven). Typiske eksempler på lesjoner i disse tilfellene er vist på fig. 2. Ved eksplosjoner under bunnen er det høyst sannsynlig at skrogets integritet (brudd) og ødeleggelse av mannskapet både på grunn av dynamiske belastninger som overstiger de maksimalt tillatte og på grunn av støtbølge og fragmentering flyt er svært sannsynlig. Under hjuleksplosjoner går kjøretøyets mobilitet som regel tapt, men hovedfaktoren som påvirker mannskapet er bare dynamiske belastninger.
Fig 1. Improvisert eksplosjonsinnretning med sikring av push-type
Tilnærminger for å sikre minebeskyttelse av BTT bestemmes først og fremst av kravene til beskyttelse av mannskapet og bare for det andre - av kravene for å opprettholde kjøretøyets driftsevne.
Vedlikehold av det interne utstyrets funksjonsevne og som følge av teknisk kampevne kan sikres ved å redusere støtbelastningen på dette utstyret og dets festepunkter. Mest
avgjørende i denne forbindelse er komponenter og samlinger festet til bunnen av maskinen eller innenfor maksimal mulig dynamisk nedbøyning av bunnen under sprengning. Antall festepunkter for utstyr til bunnen bør minimeres så mye som mulig, og disse nodene selv bør ha energiabsorberende elementer som reduserer dynamiske belastninger. I hvert tilfelle er utformingen av festepunktene original. Fra bunnkonstruksjonens synspunkt er det for å sikre utstyrets driftsevne nødvendig å redusere den dynamiske nedbøyningen (øke stivheten) og sikre maksimal reduksjon av de dynamiske belastningene som overføres til festepunktene til det interne utstyret.
Mannskapsvedlikehold kan oppnås hvis en rekke betingelser er oppfylt.
Den første betingelsen er å minimere de dynamiske belastningene som overføres under detonasjonen til festepunktene til mannskapet eller troppssetene. Hvis setene er festet direkte til bunnen av bilen, vil nesten all energien som tilføres denne delen av bunnen bli overført til sine festepunkter, derfor
ekstremt effektive energiabsorberende sete er nødvendig. Det er viktig at det å stille beskyttelse ved høy ladestyrke blir tvilsomt.
Når setene er festet til skrogets sider eller tak, der sonen med lokale "eksplosive" deformasjoner ikke strekker seg, overføres bare den delen av de dynamiske lastene som fordeles til bilkarosseriet som helhet til festepunktene. Tatt i betraktning den betydelige massen av kampbiler, samt tilstedeværelsen av faktorer som fjæringselastisitet og delvis energiabsorbering på grunn av lokal deformasjon av strukturen, vil akselerasjoner som overføres til sidene og taket på skroget være relativt små.
Den andre betingelsen for å opprettholde mannskapets arbeidskapasitet er (som i tilfelle internt utstyr) utelukkelse av kontakt med bunnen ved maksimal dynamisk nedbøyning. Dette kan oppnås rent konstruktivt - ved å skaffe nødvendig klaring mellom bunnen og gulvet i det beboelige rommet. Å øke bunnens stivhet fører til en nedgang i denne nødvendige klaring. Dermed er mannskapets ytelse sikret ved spesielle støtdempende seter festet på steder langt fra sonene for mulig påføring av eksplosive laster, samt ved å eliminere kontakten mellom mannskapet og bunnen ved maksimal dynamisk nedbøyning.
Et eksempel på den integrerte implementeringen av disse tilnærmingene til gruvebeskyttelse er den relativt nylig oppståtte klassen av MRAP -pansrede kjøretøyer (Mine Resistant Ambush Protected), som har økt motstand mot eksplosive enheter og håndvåpen (fig. 3) …
Figur 2. Arten av nederlaget til pansrede kjøretøyer under undergraving under bunnen og under hjulet
Vi må hylle den høyeste effektiviteten som er vist av USA, som utviklingen og forsyningen av store mengder slike maskiner til Irak og Afghanistan ble organisert med. Et ganske stort antall selskaper ble betrodd denne oppgaven - Force Protection, BAE Systems, Armor Holdings, Oshkosh Trucks / Ceradyne, Navistar International, etc. Dette forutbestemte en betydelig reduksjon i MRAR -flåten, men gjorde det samtidig mulig å levere dem i de nødvendige mengdene på kort tid.
Felles trekk ved tilnærmingen for å sikre minebeskyttelse på bilene til disse selskapene er den rasjonelle V-formede formen på den nedre delen av skroget, økt bunnstyrke på grunn av bruk av tykke rustningsplater i stål og obligatorisk bruk av spesielle energiabsorberende seter. Beskyttelse gis bare for den beboelige modulen. Alt som er "utenfor", inkludert motorrommet, har enten ingen beskyttelse i det hele tatt, eller er dårlig beskyttet. Denne funksjonen gjør at den tåler undergraving
tilstrekkelig kraftige IED -er på grunn av enkel ødeleggelse av de "ytre" kammer og aggregater med minimering av overføring av påvirkning på den beboelige modulen (fig. 4) Lignende løsninger implementeres både på tunge maskiner, for eksempel Ranger fra Universal Engineering (5), og på lys, inkludert IVECO 65E19WM. Med åpenbar rasjonalitet under forhold med begrenset masse, gir denne tekniske løsningen fremdeles ikke høy overlevelsesevne og bevaring av mobilitet med relativt svake eksplosive enheter, samt skuddskyting.
Ris. 3. Pansrede kjøretøyer i klassen MRAP (Mine Resistant Ambush Protected) har økt motstand mot eksplosive enheter og håndvåpen
Ris. 4. Løsning av hjul, kraftverk og eksternt utstyr fra mannskapet når en bil sprenges av en gruve
Ris. 5. Tunge pansrede kjøretøyer fra Ranger -familien til Universal Engineering
Ris. 6 Kjøretøy fra Typhoon -familien med et økt nivå av minemotstand
Enkelt og pålitelig, men ikke det mest rasjonelle sett fra vekt, er bruk av tungt stål for å beskytte bunnen. Lettere bunnstrukturer med energiabsorberende elementer (for eksempel sekskantede eller rektangulære rørformede deler) brukes fremdeles svært begrenset.
Biler av Typhoon -familien (fig. 6), utviklet i Russland, tilhører også MRAP -klassen. I denne kjøretøyfamilien implementeres nesten alle nåværende kjente tekniske løsninger for å sikre minebeskyttelse:
- V-formet bunn, - flerlags bunn i mannskapet, gruppesump, - innvendig gulv på elastiske elementer, - mannskapets plassering i størst mulig avstand fra det mest sannsynlige detonasjonsstedet, - enheter og systemer beskyttet mot direkte påvirkning av våpen, - energiabsorberende seter med setebelter og nakkestøtter.
Arbeidet med Typhoon -familien er et eksempel på samarbeid og en integrert tilnærming til å løse problemet med å sikre sikkerhet generelt og minemotstand spesielt. Hovedutvikleren for beskyttelse av biler opprettet av Ural Automobile Plant er OAO NII Stali. Utviklingen av den generelle konfigurasjonen og utformingen av hytter, funksjonelle moduler, samt energiabsorberende seter ble utført av JSC “Evrotechplast”. For å utføre numerisk simulering av eksplosjonspåvirkningen på kjøretøyets struktur, var spesialister fra Sarov Engineering Center LLC involvert.
Den nåværende tilnærmingen til dannelsen av gruvebeskyttelse inkluderer flere stadier. I den første fasen utføres numerisk modellering av eksplosjonsprodukters innvirkning på en skissert konstruksjon. Videre er den eksterne konfigurasjonen og den generelle utformingen av bunnen, anti-gruvepaller avklart og strukturen deres blir utarbeidet (utviklingen av strukturer utføres også først med numeriske metoder, og deretter testet på fragmenter ved ekte detonasjon).
I fig. 7 viser eksempler på numerisk modellering av virkningen av en eksplosjon på forskjellige strukturer av gruvehandlingskonstruksjoner, utført av JSC "Research Institute of Steel" i rammen av arbeidet med nye produkter. Etter fullført detaljert design av maskinen simuleres forskjellige alternativer for dens undergraving.
I fig. 8 viser resultatene av numeriske simuleringer av en Typhoon -kjøretøydetonasjon utført av Sarov Engineering Center LLC. Basert på resultatene av beregningene gjøres de nødvendige modifikasjonene, resultatene som allerede er bekreftet av virkelige detonasjonstester. Denne flertrinnstilnærmingen lar en vurdere riktigheten av tekniske løsninger på ulike stadier av design og generelt redusere risikoen for designfeil, samt velge den mest rasjonelle løsningen.
Ris. 7 Bilder av deformert tilstand av forskjellige beskyttende strukturer i den numeriske simuleringen av virkningen av en eksplosjon
Ris. 8 Bildet av trykkfordeling i den numeriske simuleringen av eksplosjonen av bilen "Typhoon"
Et fellestrekk ved de moderne pansrede kjøretøyene som er opprettet, er modulariteten til de fleste systemer, inkludert beskyttende. Dette gjør det mulig å tilpasse nye prøver av BTT til de tiltenkte bruksbetingelsene, og omvendt i fravær av trusler for å unngå uberettiget
kostnader. Når det gjelder minebeskyttelse, gjør en slik modularitet det mulig å raskt reagere på mulige endringer i typer og krefter til eksplosive enheter som brukes og effektivt løse et av hovedproblemene med å beskytte moderne pansrede kjøretøyer med minimale kostnader.
Følgende konklusjoner kan trekkes om det aktuelle problemet:
- en av de mest alvorlige truslene mot pansrede kjøretøyer i de mest typiske lokale konfliktene i dag er gruver og IED, som står for mer enn halvparten av tapene på utstyr;
- for å sikre høy gruvebeskyttelse av BTT, kreves det en integrert tilnærming, inkludert både layout og design, "krets" -løsninger, samt bruk av spesialutstyr, spesielt energiabsorberende mannskapsseter;
- BTT -modeller med høy gruvebeskyttelse er allerede opprettet og brukes aktivt i moderne konflikter, noe som gjør det mulig å analysere opplevelsen av deres kampbruk og bestemme måter for å forbedre designen ytterligere.
