Фокус 2-й - нарезные снаряды Как уже говорилось, в 50–70-х годах XIX века были изготовлены десятки систем, снаряды которых имели нарезы или выступы. В советских артиллерийских системах для нарезных снарядов устройство канала мало отличалось от обычных каналов образца 1877 г.,

Пушки и снаряды Когда шестьсот лет назад, в начале XIV века, появилось огнестрельное оружие, первые пушки стреляли шаровидными снарядами - ядрами. Вначале их обтесывали из камня, а затем, уже в конце XV века, отливали из чугуна. Заводов и фабрик тогда еще не было. Пушки и ядра

Зенитные управляемые снаряды «Рейнтохтер I» и «Рейнтохтер

II. Ракеты и реактивные снаряды США по состоянию на 1956 год Общая справка. Ракеты «Капрал», «Дарт», «Найк» и «Редстоун» состоят на вооружении армии; ракета «Лакросс» - на вооружении армии и корпуса морской пехоты; ракеты «Бомарк», «Фолкон», «Матадор», «Раскл», «Снарк» и

Снаряды для защиты Снаряд, как правило, привычнее относить к атрибутам оружия нападения. Однако заслуженный изобретатель России В.А. Одинцов придумал снаряды, которые можно отнести к оружию самообороны. Член научно-экспертного совета Комитета Государственной Думы по

) и 40 тонн («Пума», «Намер»). В связи с этим преодоление броневой защиты указанных машин представляет серьезную проблему для противотанковых боеприпасов, которые включают в себя бронебойные и кумулятивные снаряды, ракеты и реактивные гранаты с кинетической и кумулятивной боевыми частями, а также поражающие элементы с ударным ядром.

Среди них наибольшей эффективностью обладают бронебойные подкалиберные снаряды и ракеты с кинетической боевой частью. Обладая высокой бронепробиваемостью, они отличаются от других противотанковых боеприпасов своей высокой подлетной скоростью, малой чувствительностью к воздействию динамической защиты, относительной независимостью системы наведения оружия от естественных/искусственных помех и небольшой стоимостью. Более того, эти виды противотанковых боеприпасов могут гарантировано преодолевать систему активной защиты бронетехники, все в большей степени получающей распространение в качестве передового рубежа перехвата поражающих элементов.

В настоящее время на вооружение приняты только бронебойные подкалиберные снаряды. Стрельба ими ведется преимущественно из гладкоствольных орудий малого (30-57 мм), среднего (76-125 мм) и крупного (140-152 мм) калибров. Снаряд состоит из двухопорного ведущего устройства, диаметр которого совпадает с диаметром канала ствола, состоящего из разделяемых после вылета из ствола секций, и поражающего элемента – бронебойного стержня, в носовой части которого устанавливается баллистический наконечник, в хвостовой части – аэродинамический стабилизатор и трассирующий заряд.

В качестве материала бронебойного стержня используются керамика на основе карбида вольфрама (плотность 15,77 г/куб.см), а также металлические сплавы на основе урана (плотность 19,04 г/куб.см) или вольфрама (плотность 19,1 г/куб.см) . Диаметр бронебойного стержня составляет от 30 мм (устаревшие модели) до 20 мм (современные модели). Чем выше плотность материала стержня и меньше диаметр, тем большее удельное давление оказывает снаряд на броню в точке её контакта с передним торцом стержня.

Металлические стержни обладают гораздо большей прочностью на изгиб, чем керамические, что очень существенно при взаимодействии снаряда со шрапнельными элементами активной защиты или метаемыми пластинами динамической защиты. При этом урановый сплав, несмотря на несколько меньшую плотность, имеет преимущество над вольфрамовым – бронепробиваемость первого больше на 15-20 процентов из-за абляционной самозатачиваемости стержня в процессе пробития брони, начиная со скорости соударения 1600 м/с, обеспечиваемой современными пушечными выстрелами.

Вольфрамовый сплав начинает проявлять абляционную самозатачиваемость, начиная со скорости 2000 м/с, что требует новых способов ускорения снарядов. При меньшей скорости передний торец стержня расплющивается, увеличивая канал пробития и уменьшая глубину проникновения стержня в броню.

Наряду с указанным преимуществом, урановый сплав обладает одним недостатком – в случае ядерного конфликта нейтронное облучение, проникающее в танк, наводит в уране вторичную радиацию, поражающую экипаж. Поэтому в арсенале бронебойных снарядов необходимо иметь модели со стержнями, изготовленными как из уранового, так и из вольфрамового сплавов, предназначенные для двух видов военных действий.

Урановый и вольфрамовые сплавы обладают также пирофорностью – возгоранием на воздухе нагретых частиц металлической пыли после пробития брони, что служит дополнительным поражающим фактором. Указанное свойство проявляется у них, начиная с тех же скоростей, что и абляционная самозатачиваемость. Ещё одним поражающим фактором является пыль тяжелых металлов, которая оказывает отрицательное биологическое воздействие на экипаж танков противника.

Ведущее устройство изготавливается из алюминиевого сплава или углепластика, баллистический наконечник и аэродинамический стабилизатор – из стали. Ведущее устройство служит для разгона снаряда в канале ствола, после чего оно отбрасывается, поэтому его вес должен быть минимизирован путем использования композитных материалов взамен алюминиевого сплава. Аэродинамический стабилизатор подвергается термическому воздействию со стороны пороховых газов, образующихся в процессе сгорания порохового заряда, что может повлиять на точность стрельбы, в связи с чем его выполняют из жаростойкой стали.

Бронепробиваемость кинетических снарядов и ракет определяется в виде толщины плиты гомогенной стали, установленной перпендикулярно к оси полета поражающего элемента, или под определенным углом. В последнем случае приведенная пробиваемость эквивалентной толщины плиты опережает пробиваемость плиты, установленной по нормали, за счет больших удельных нагрузок при входе и выходе бронебойного стержня в/из наклонной брони.

При входе в наклонную броню снаряд образует характерный валик над каналом пробития. Лопасти аэродинамического стабилизатора, разрушаясь, оставляют характерную «звездочку» на броне, по числу лучей которой можно определить принадлежность снаряда (российский – пять лучей). В процессе пробития брони стержень интенсивно стачивается и существенно сокращает свою длину. При выходе из брони он упруго изгибается и меняет направление своего движения.

Характерным представителем предпоследнего поколения бронебойных артиллерийских боеприпасов является российский 125-мм выстрел раздельного заряжания 3БМ19, в состав которого входит гильза 4Ж63 с основным метательным зарядом и гильза 3БМ44М, содержащая дополнительный метательный заряд и собственно подкалиберный снаряд 3БМ42М «Лекало». Предназначен для использования в пушке 2А46М1 и более новых модификациях. Габариты выстрела позволяют разместить его только в доработанных версиях автомата заряжания .

Керамический сердечник снаряда изготовлен из карбида вольфрама, помещенного в стальной защитный корпус. Ведущее устройство выполнено из углепластика. В качестве материала гильз (кроме стального поддона основного метательного заряда) использован картон, пропитанный тринитротолуолом. Длина гильзы со снарядом равна 740 мм, длина снаряда 730 мм, длина бронебойного стержня 570 мм, диаметр 22 мм. Вес выстрела равен 20,3 кг, гильзы со снарядом 10,7 кг, бронебойного стержня 4,75 кг. Начальная скорость снаряда составляет 1750 м/с, бронепробиваемость на дистанции 2000 метровпо нормали 650 ммгомогенной стали.

Последнее поколение российских бронебойных артиллерийских боеприпасов представлено 125-мм выстрелами раздельного заряжания 3ВБМ22 и 3ВБМ23, снаряжаемыми двумя типами подкалиберных снарядов – соответственно 3ВБМ59 «Свинец-1» с бронебойным стержнем из вольфрамового сплава и 3ВБМ60 с бронебойным стержнем из уранового сплава. Основной метательный заряд снаряжается в гильзу 4Ж96 «Озон-Т».

Габариты новых снарядов совпадают с габаритами снаряда «Лекало». Вес их увеличен до5 кгза счет большей плотности материала стержня. Для разгона тяжелых снарядов в стволе используется более объемный основной метательный заряд, что ограничивает применение выстрелов, включающих снаряды «Свинец-1» и «Свинец-2», только новой пушкой 2А82, обладающей увеличенной зарядной каморой. Бронепробиваемость на дистанции2000 метровпо нормали можно оценить соответственно как 700 и800 ммгомогенной стали.

К сожалению, в снарядах «Лекало», «Свинец-1» и «Свинец-2» имеется существенный конструкционный недостаток в виде центрирующих винтов, расположенных по периметру опорных поверхностей ведущих устройств (видные на рисунке выступы на передней опорной поверхности и точки на поверхности гильзы). Центрирующие винты служат для стабильного ведения снаряда в канале ствола, но их головки при этом оказывают разрушающее действие на поверхность канала.

В зарубежных конструкциях последнего поколения вместо винтов применяют прецизионные обтюраторные кольца, что в пять раз снижает износ ствола при выстреле бронебойным подкалиберным снарядом.

Предыдущее поколение зарубежных бронебойных подкалиберных снарядов представлено немецким DM63, входящим в состав унитарного выстрела к стандартной 120-мм гладкоствольной пушке НАТО. Бронебойный стержень изготовлен из вольфрамового сплава. Вес выстрела равен21,4 кг, вес снаряда8,35 кг, вес бронебойного стержня5 кг. Длина выстрела составляет982 мм, длина снаряда745 мм, длина сердечника570 мм, диаметр22 мм. При стрельбе из пушки с длиной ствола в 55 калибров начальная скорость составляет 1730 м/с, падение скорости на трассе полета заявлено на уровне 55 м/с на каждые1000 метров. Бронепробиваемость на дистанции2000 метров по нормали оценивается в700 мм гомогенной стали.

К последнему поколению зарубежных бронебойных подкалиберных снарядов относится американский М829А3, также входящий в состав унитарного выстрела к стандартной 120-мм гладкоствольной пушке НАТО. В отличие от снаряда D63 бронебойный стержень снаряда М829А3 изготовлен из уранового сплава. Вес выстрела равен22,3 кг, вес снаряда10 кг, вес бронебойного стержня6 кг. Длина выстрела составляет982 мм, длина снаряда924 мм, длина сердечника800 мм. При стрельбе из пушки с длиной ствола 55 калибров начальная скорость составляет 1640 м/с, падение скорости заявлено на уровне 59,5 м/с на каждые1000 метров. Бронепробиваемость на дистанции2000 метровоценивается в850 ммгомогенной стали.

При сравнении российского и американского подкалиберных снарядов последнего поколения, оснащенных бронебойными сердечниками из уранового сплава, видна разница в уровне бронепробиваемости, в большей степени обусловленная степенью удлинения их поражающих элементов – 26-кратная у стержня снаряда «Свинец-2» и 37-кратная у стержня снаряда М829А3. В последнем случае обеспечивается на четверть большая удельная нагрузка в точке контакта стержня и брони. В целом зависимость величины бронепробиваемости снарядов от скорости, веса и удлинения их поражающих элементов представлена на следующей диаграмме.

Препятствием к увеличению степени удлинения поражающего элемента и, следовательно, бронепробиваемости российских снарядов служит устройство автомата заряжания, впервые реализованное в 1964 году в советском танке Т-64 и повторенное во всех последующих моделях отечественных танков, которое предусматривает горизонтальное расположение снарядов в транспортере, диаметр которого не может превышать внутренней ширины корпуса, равной двум метрам. С учетом диаметра гильзы российских снарядов их длина при этом ограничивается величиной 740 мм, что на 182 ммменьше длины американских снарядов.

В целях достижения паритета с пушечным вооружением потенциального противника для нашего танкостроения первоочередной задачей на перспективу является переход к унитарным выстрелам, располагаемым вертикально в автомате заряжания, снаряды которых имеют длину не менее 924 мм.

Другие способы повышения эффективности традиционных бронебойных снарядов без увеличения калибра пушек практически исчерпали себя в связи с ограничениями на давление в зарядной каморе ствола, развиваемое при сгорании порохового заряда, обусловленное прочностью оружейной стали. При переходе к более крупному калибру размеры выстрелов становятся сопоставимы с шириной корпуса танка, вынуждая располагать снаряды в кормовой нише башни увеличенных габаритов и низкой степени защищенности. Для сравнения на фото представлены выстрел калибра140 мм и длиной1485 мм рядом с макетом выстрела калибра120 мм и длиной982 мм.

В связи с этим в США в рамках программы MRM (Mid Range Munition) разработаны активно-реактивные снаряды MRM-KE с кинетической боевой частью и MRM-CE с кумулятивной боевой частью. Они снаряжаются в гильзу стандартного выстрела 120-мм пушки с метательным зарядом пороха. В калиберном корпусе снарядов расположены радиолокационная головка самонаведения (ГСН), поражающий элемент (бронебойный стержень или кумулятивный заряд), импульсные двигатели коррекции траектории, разгонный ракетный двигатель и хвостовое оперение. Вес одного снаряда составляет18 кг, вес бронебойного стержня3,7 кг. Начальная скорость на уровне дульного среза составляет 1100 м/с, после завершения работы разгонного двигателя она увеличивается до 1650 м/с.

Еще более впечатляющие показатели достигнуты в рамках создания противотанковой кинетической ракеты CKEM (Compact Kinetic Energy Missile), длина которой равна1500 мм, вес45 кг. Старт ракеты осуществляется из транспортно-пускового контейнера с помощью порохового заряда, после чего ракета ускоряется разгонным твердотопливным двигателем до скорости почти 2000 м/с (6,5 Маха) за время 0,5 секунды.

Последующий баллистический полет ракеты осуществляется под управлением радиолокационной ГСН и аэродинамических рулей со стабилизацией в воздухе при помощи хвостового оперения. Минимальная эффективная дальность стрельбы составляет400 метров. Кинетическая энергия поражающего элемента – бронебойного стержня в конце реактивного ускорения достигает 10 мДж.

В ходе испытаний снарядов MRM-KE и ракеты CKEM был выявлен основной недостаток их конструкции – в отличие от подкалиберных бронебойных снарядов с отделяющимся ведущим устройством полет по инерции поражающих элементов калиберного снаряда и кинетической ракеты осуществляется в сборе с корпусом большого поперечного сечения и повышенного аэродинамического сопротивления, что обуславливает значительное падение скорости на траектории и снижение эффективной дальности стрельбы. Кроме того, радиолокационная ГСН, импульсные двигатели коррекции и аэродинамические рули обладают низким весовым совершенством, что вынуждает уменьшать вес бронебойного стержня, что отрицательно влияет на его пробиваемость.

Выход из этой ситуации видится в переходе к разделению в полете калиберного корпуса снаряда/ракеты и бронебойного стержня после завершения работы ракетного двигателя по аналогии с разделением ведущего устройства и бронебойного стержня, входящих в состав подкалиберных снарядов, после вылета их из ствола. Разделение может производиться с помощью вышибного порохового заряда, срабатывающего в конце разгонного участка полета. ГСН уменьшенного размера должна располагаться непосредственно в баллистическом наконечнике стержня, при этом управление вектором полета необходимо реализовывать на новых принципах.

Подобная техническая задача была решена в рамках проекта BLAM (Barrel Launched Adaptive Munition) по созданию управляемых артиллерийских снарядов малого калибра, выполненного в лаборатории адаптивных аэроструктур AAL (Adaptive Aerostructures Laboratory) университета Auburn по заказу ВВС США. Целью проекта было создать компактную систему самонаведения, совмещающую в одном объеме детектор цели, управляемую аэродинамическую поверхность и её привод.

Разработчики решили изменять направление полета путем отклонения на малый угол головной оконечности снаряда. На сверхзвуковой скорости отклонения в доли градуса вполне достаточно для создания силы, способной осуществить управляющее воздействие. Техническое решение было предложено простое – баллистический наконечник снаряда опирается на сферическую поверхность, играющий роль шаровой опоры, для привода наконечника применяются несколько пьезокерамических стержней, расположенных по кругу под углом к продольной оси. Меняя свою длину в зависимости от подаваемого напряжения, стержни отклоняют наконечник снаряда на нужный угол и с нужной частотой.

Расчеты определили прочностные требования к системе управления:
— разгонное ускорение до 20 000 g;
— ускорение на траектории до 5,000 g;
— скорость снаряда до 5000 м/с;
— угол отклонения наконечника до 0,12 градусов;
— частота срабатывания привода до 200 Гц;
— мощность привода 0,028 Ватт.

Последние достижения в области миниатюризации датчиков инфракрасного излучения, лазерных акселерометров, вычислительных процессоров и литий-ионных источников электропитания, устойчивых к высоким ускорениям (типа электронных устройств управляемых снарядов — американского и российского ), делают возможным в период до 2020 года создание и принятие на вооружение кинетических снарядов и ракет с начальной скоростью полета свыше двух километров в секунду, что существенным образом повысит эффективность противотанковых боеприпасов, а также позволит отказаться от использования урана в составе их поражающих элементов.

Чем поражаются танки помимо гранатометов и ПТРК? Как действует бронебойный боеприпас? В этой статье мы поговорим о бронебойных боеприпасах. Статья, которая будет интересна как чайникам, так и тем кто разбирается в теме, была подготовлена членом нашей команды Эльдаром Ахундовым, который уже в который раз радует нас интересными обзорами по теме вооружений.

История

Бронебойные снаряды предназначены для поражения целей защищенных броней что и следует из их названия. Они впервые начали широко применяться в морских боях во второй половине 19 века с появлением кораблей защищенных металлической броней. Действие простых осколочно-фугасных снарядов по бронированным целям было недостаточно из-за того, что при взрыве снаряда энергия взрыва не концентрируется в каком-то одном направлении, а рассеивается в окружающее пространство. Только часть ударной волны воздействует на броню объекта пытаясь ее пробить/прогнуть. Как результат давление, созданное ударной волной недостаточно для пробития толстой брони, но возможен некоторый прогиб. По мере утолщения брони и упрочнении конструкции бронеобъектов необходимо было увеличивать количество взрывчатки в снаряде путем увеличения его размеров (калибр и тд) или разрабатывать новые вещества что было бы затратно и неудобно. Это кстати применимо не только к кораблям, но и к сухопутным бронемашинам.

Изначально с первыми танками во времена Первой Мировой войны можно было бороться осколочно-фугасными снарядами так как танки имели противопульную тонкую броню толщиной всего 10-20 мм, которая к тому же была соединена заклепками, так как в то время (начало 20 века) технология сварки цельных броневых корпусов танков и бронемашин еще не была отработана. Достаточно было 3 — 4 кг взрывчатки при прямом попадании, чтобы вывести такой танк из строя. В данном случае ударная волна просто рвала или вдавливала тонкую броню вовнутрь машины, что приводило к повреждениям оборудования или гибели экипажа.

Бронебойный же снаряд представляет собой кинетическое средство поражения цели — то есть обеспечиваеи поражение за счет энергии удара снаряда, а не взрыва. В бронебойных снарядах энергия фактически концентрируется на его наконечнике где создается достаточно большое давление на небольшом участке поверхности, и нагрузка значительно превышает предел прочности материала брони. Как результат это приводит к внедрению снаряда в броню и ее пробитию. Кинетические боеприпасы были первым массовым противотанковым средством, которое серийно начало применяться в различных войнах. Энергия удара снаряда зависит от массы и его скорости в момент контакта с целью. Механическая прочность, плотность материала бронебойного снаряда так же представляют собой критические факторы от которых зависит его эффективность. За много лет войн были разработаны разные типы бронебойных снарядов, отличающихся по конструкции и уже больше ста лет идет постоянное совершенствование как снарядов, так и бронирования танков и бронемашин.

Первые бронебойные снаряды представляли собой цельностальной сплошной снаряд (болванка) пробивающий броню силой удара (толщиной приблизительно равной калибру снаряда)

Затем конструкция начала усложняться и в течении долгого времени популярной стала следующая схема: стержень/сердечник из твердой закаленной легированной стали укрытый в оболочку из мягкого металла (свинец или мягкая сталь), или лёгкого сплава. Мягкая оболочка нужна была для уменьшения износа ствола орудия, а также из-за нецелесообразности делать весь снаряд полностью из закаленной легированной стали. Мягкая оболочка сминалась при ударе по наклонной преграде тем самым предотвращая рикошет/соскальзывание снаряда по броне. Оболочка может служить и одновременно обтекателем (в зависимости от формы) уменьшающим сопротивление воздуха при полете снаряда.

Другая конструкция снаряда предполагает отсуствие оболочки и только наличие специального колпачка из мягкого металла в качестве наконечника снаряда для аэродинамики и для предотвращения рикошета при ударе по наклонной броне.

Устройство подкалиберных бронебойных снарядов

Снаряд называется подкалиберный потому что калибр(диаметр) его боевой/бронебойной части — 3 меньше калибра орудия (а — катушечной, б — обтекаемой формы). 1 — баллистический наконечник, 2 — поддон, 3 — бронебойный сердечник/бронебойная часть, 4 — трассер, 5 — пластмассовый наконечник.

Снаряд имеет опоясывающие его кольца, сделанные из мягкого металла, которые называются ведущие пояски. Они служат для центровки снаряда в стволе, так и обтюрации ствола. Обтюрация - это герметизации канала ствола при выстреле из орудия (или оружия вообще), которая предотвращает прорыв пороховых газов (разгоняющих снаряд) в зазор между самим снарядом и стволом. Таким образом энергия пороховых газов не теряется и по возможному максимуму передается снаряду.

Слева — зависимость толщины бронепреграды от ее угла наклона. Плита толщиной В1 наклоненная под некоторым углом, a обладает такой же стойкостью, как и более толстая плита толщиной В2 находящаяся под прямым углом к движению снаряда. Видно, что путь, который должен пробить себе снаряд увеличивается с увеличением наклона брони.

Справа — тупоголовые снаряды А и Б в момент контакта с наклонной броней. Внизу — остроголовый стреловидный снаряд. Благодаря особой форме снаряда Б видно его хорошее зацепление (закусывание) об наклонную броню что предотвращает рикошет. Остроголовый снаряд менее подвержен рикошету благодаря его острой форме и очень высокому контактному давлению при ударе о броню.

Поражающие факторы при попадании таких снарядов в цель — разлетающиеся на большой скорости осколки и фрагменты брони со внутренней ее стороны, а также сам летящий снаряд или его части. Особенно страдало оборудование находяшееся на траектории пробития брони. Кроме того, ввиду высокой температуры снаряда и его осколков, а также наличия внутри танка или бронированной машины большого количества легко воспламеняющихся предметов и материалов, очень высок риск возгорания. На изображении ниже продемонстрировано как это происходит:

Виден относительно мягкий корпус снаряда, сминаемый во время удара и твёрдосплавный сердечник пробивающий броню. Справа виден поток высокоскоростных осколков с внутренней стороны брони как один из главных поражающих факторов. Во всех современных танках прослеживается тенденция максимально плотного размещения внутреннего оборудования и экипажа для уменьшения размеров и массы танков. Обратная сторона этой медали состоит в том, что при пробитии брони почти гарантированно будет повреждено какое-либо важное оборудование или ранен член экипажа. И даже если танк не будет уничтожен, то он как правило становится небоеспособным. На современных танках и бронемашинах устанавливается негорючий противоосколочный подбой с внутренней стороны брони. Как правило это материал на основе кевлара или других высокопрочных материалов. Он хоть и не защитит от самого сердечника снаряда, но задерживает часть осколков брони тем самым уменьшая наносимый урон и повышая живучесть машины и экипажа.

Выше, на примере бронемашины, видно заброневое действие снаряда и осколков при установленном подбое и без него. Слева видны осколки и сам снаряд пробивший броню. Справа установленный подбой задерживает большую часть осколков брони (но не сам снаряд) тем самым уменьшая урон.

Еще более эффективный вид снарядов это каморные снаряды. Каморные бронебойные снаряды отличаются наличием каморы (полости) внутри снаряда заполненной взрывчатым веществом и детонатором замедленного действия. После пробивания брони снаряд взрывается внутри обьекта, тем самым значительно усиливая наносимый урон осколками и ударной волной в замкнутом объёме. По сути это бронебойный фугас.

Один из простых примеров схемы каморного снаряда

1 — мягкая баллистическая оболочка, 2 — бронебойная сталь, 3 — заряд взрывчатого вещества, 4 — донный детонатор, работающий с замедлением, 5 — передний и задний ведущие пояски (буртики).

Каморные снаряды не используются сегодня в качестве противотанковых, так как их конструкция ослаблена внутренней полостью со взрывчаткой и не предназначена для пробития толстой брони, то есть снаряд танкового калибра (105 — 125 мм) попросту разрушится при столкновении с современной лобовой танковой броней (эквивалентом 400 — 600 мм брони и выше). Подобные снаряды применялись широко во времена Второй Мировой войны так как их калибр был сопоставим с толщиной брони некоторых танков того времени. В морских боях прошлого использовались каморные снаряды от крупного калибра 203 мм и до чудовищного в 460 мм (линкор серии Ямато), которые вполне могли пробивать толстую корабельную стальную броню сопоставимую по толщине с их калибром (300 — 500 мм), или слой железобетона и камня в несколько метров.

Современные бронебойные боеприпасы

Несмотря на то, что после Второй Мировой войны были разработаны различные типы противотанковых ракет, бронебойные боеприпасы остаются одним из основных противотанковых средств. Нсмотря на неоспоримые преимущества ракет (мобильность, точность, возможности самонаведения и др.), свои преимущества есть и у бронебойных снарядов.

Главное преимущество их заключается в простоте конструкции и, соответственно, производства, что сказывается на более низкой цене изделия.

Кроме того, бронебойный снаряд, в отличие от противотанковой ракеты, имеет очень высокую скорость подлета к цели (от 1600 м/с и выше), от него невозможно «уйти», вовремя сманеврировав или спрятавшись в укрытие (в определенном смысле при пуске ракеты такая возможность есть). Кроме того, противотанковый снаряд не требует необходимость держать цель на прицеле, как многие, хоть и не все, ПТРК.

Против бронебойного снаряда также невозможно создать радио-электронные помехи ввиду того что в нем попросту нет никаких радиоэлектронных устройств. В случае с противотанковыми ракетами это возможно, специально для этого создаются такие комплексы как «Штора», «Афганит» или «Заслон»*.

Современный широко применяющийся в большинстве стран мира бронебойный снаряд представляет собой фактически длинный стержень сделанный из высокопрочного металлического (вольфрам или обеднённый уран) или композитного (карбид вольфрама) сплава и несущийся к цели со скоростью от 1500 до 1800 м/сек и выше. Стержень на конце имеет стабилизаторы называемые оперением. Сокращённо снаряд называют БОПС (Бронебойный Оперенный Подкалиберный Снаряд). Можно так же называть просто БПС (Бронебойный Подкалиберный Снаряд).

Почти все современные бронебойные боеприпасы снаряды обладают т.н. «оперением» — хвостовыми стабилизаторами полета. Причина появления оперенных снарядов кроется в том, что снаряды старой схемы описанной выше после Второй Мировой войны исчерпали свой потенциал. Необходимо было удлинять снаряды для большей эффективности, но они теряли устойчивость при большой длинне. Одной из причин потери устойчивости было вращение их в полете (так как большинство орудий было с нарезами и сообщало снарядам вращательное движение). Прочность материалов того времени не позволяла создавать длинные снаряды с достаточной прочностью для пробития толстой композитной (слоеной) брони. Снаряд было проще стабилизировать не вращением, а оперением. Важную роль в появлении оперения играло также и появление гладкоствольных орудий, снаряды которых могли разгоняться до более высоких скоростей, чем при использовании нарезных пушек, и проблема стабилизации в которых стала решаться при помощи оперения (тему нарезных и гладкоствольных орудий мы затронем в следующем материале).

Особо важную роль в бронебойных снарядах играют материалы. Карбид вольфрама** (композитный материал) обладает плотностью в 15.77 гр./см3, что почти в два раза выше чем у стали. Он обладает большой твердостью, износостойкостью и температурой плавления (около 2900 С). В последнее время особенно широкое распространение получили более тяжелые сплавы на основе вольфрама и урана. Вольфрам или обедненный уран обладают очень высокой плотностью, которая почти в 2.5 раза выше чем у стали (19.25 и 19.1 гр./см3 против 7.8 гр./см3 у стали) и, как соответственно, большей массой и кинетической энергией при сохранении минимальных размеров. Так же механическая прочность (особенно на изгиб) у них выше чем у композитного карбида вольфрама. Благодаря этим качествам удается сконцентрировать больше энергии в меньшем объёме снаряда, то есть увеличить плотность его кинетической энергии. Так же эти сплавы обладают огромной прочностью и твердостью по сравнению даже с самыми прочными существующими броневыми или специальными сталями.

Снаряд называется подкалиберный потому что калибр (диаметр) его боевой/бронебойной части меньше калибра орудия. Обычно диаметр такого сердечника бывает 20 — 36 мм. В последнее время разработчики снарядов стараются уменьшать диаметр сердечника и увеличивать его длину, по возможности сохранить или увеличить массу, уменьшить сопротивление при полете и как результат, увеличить контактное давление в точке удара с броней.

Урановый боеприпас обладает на 10 — 15% большей пробиваемостью при тех же размерах за счёт интересной особенности сплава называемой самозатачиванием. Научный термин этого процесса — «абляционная самозатачиваемость». При прохождении вольфрамового снаряда через броню его наконечник деформируется и сплющивается из-за огромного сопротивления. При сплющивании увеличивается его площадь контакта, которая дополнительно увеличивает сопротивление движению и как результат страдает пробиваемость. При прохождении уранового снаряда через броню при скоростях больше 1600 м /сек его наконечник не деформируется и не сплющивается, а просто разрушается параллельно движению снаряда, то есть отслаивается частями и тем самым стержень остаётся всегда острым.

Помимо уже перечисленных поражающих факторов бронебойных снарядов, современные БПС обладают высокой зажигательной способностью при пробитии брони. Способность эта называется пирофорность –то есть самовоспламенение частиц снаряда после пробития брони***.

125-миллиметровый БОПС БМ-42 «Манго»

Конструкция представляет собой вольфрамовый сплавной сердечник в стальной оболочке. Видны стабилизаторы на конце снаряда (оперение). Белый круг вокруг стержня это обтюратор. Справа БПС снаряжен (утоплен) вовнутрь порохового заряда и в таком виде поставляется в танковые войска. Слева второй пороховой заряд с запалом и металлическим поддоном. Как видно весь выстрел поделен на две части, и только в таком виде он помещается в автомат заряжания танков СССР/РФ (Т-64, 72, 80, 90). То есть сначала механизм заряжания досылает БПС с первым зарядом, а следом второй заряд.

На фото ниже видны части обтюратора в момент отжделения от стержня в полете. Виден горящий трассер в донной части стержня.

Интересные факты

*Российская система «Штора» создана для защиты танков от противотанковых управляемых ракет. Система определяет, что на танк наведен лазерный луч, определяет направление источника лазера, и подает сигнал экипажу. Экипаж может совершить маневр или спрятать машину в укрытии. Система соединена также с пусковым устройством дымовых ракет, которые создают облако, отражающее оптическое и лазерное излучение, сбивая тем самым ракету ПТРК с цели. Также имеется взаимодействие «Шторы» с прожекторами — излучателями, которые могут создавать помехи в устройстве противотанковой ракеты при направлении их на нее. Эффективность системы «Штора» против различным ПТРК последнего поколения пока остается под вопросом. Есть спорные мнение на сей счет, однако лучшее, как говорится, ее наличие, чем полное отсутствие. На последнем российском танке «Армата» установлена иная система — т.н. система комплексной активной защиты «Афганит», которая, по данным разработчиков, способна перехватывать не только противотанковые ракеты, но и бронебойные снаряды, летящие со скоростью до 1700 м/с (в перспективе планируется довести этот показатель до 2000 м/с). В свою очередь, украинская разработка «Заслон» действует по принципу подрыва боеприпаса сбоку от атакующего снаряда (ракеты) и сообщения ему мощного импульса в виде ударной волны и осколков. Т.о., снаряд или ракета отклоняется от первоначально заданной траектории, и разрушается до встречи с целью (вернее ее целью). Судя по техническим характеристикам, наиболее эффективным данная система может быть против РПГ и ПТРК.

**Карбид вольфрама применяется не только для изготовления снарядов, но и для изготовления сверхпрочных инструментов по работе с особо твердыми сталями и сплавами. Например, сплав под названием «Победит» (от слова «Победа») был разработан в СССР в 1929 году. Представляет собой твердую однородную смесь/сплав карбида вольфрама и кобальта в соотношении 90:10. Изделия получают путем порошковой металлургии. Порошковая металлургия – это процесс получения металлических порошков и изготовления из них различных высокопрочных изделий с заранее рассчитанными механическими, физическими, магнитными и др. свойствами. Этот процесс позволяет получить изделия из смесей металлов и неметаллов, которые просто невозможно соединить другими методами, как например сплавлением или сваркой. Смесь порошков загружают в форму будущего изделия. Один из порошков представляет собой связующую матрицу (что — то вроде цемента), которая прочно соединит все мельчайшие частички/зерна порошка друг с другом. В качестве примера можно привести порошки никеля и кобальта. Смесь прессуют в специальным прессах под давлением от 300 до 10000 атмосфер. Затем смесь нагревают до высокой температуры (составляющую от 70 до 90% от температуры плавления связующего металла). Как результат смесь становится более плотной и упрочняется связь между зернами.

***Пирофорность — это способность твердого материала к самовоспламенению на воздухе при отсутствии нагрева и будучи в мелкораздробленном состоянии. Свойство может проявляться при ударе или трении. Одним из материаллов хорошо удовлетворяющих этому требованию является обедненный уран. При пробитии брони часть сердечника как раз будет в мелкораздробленном состоянии. Добавляем к этому так же высокую температуру в месте пробития брони, сам удар и трение множества частиц и мы получаем идеальные условия для воспламенения. В вольфрамовые сплавы снарядов так же добавляют специальные добавки бля большей пирофорности. Как простейший пример пирофорности в быту можно привести кремний зажигалок которые сделан из сплава металла церия.