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

Бронебойный оперённый подкалиберный снаряд (стреловидный оперённый снаряд ) - тип снарядов для ствольного оружия, стабилизируемых в полёте за счет аэродинамических сил (аналогично стабилизации в полёте стрелы). Это обстоятельство отличает данный тип боеприпасов от снарядов, стабилизируемых в полёте вращением за счёт гироскопических сил. Стреловидные оперённые снаряды могут применяться как в охотничьем и военном ручном огнестрельном оружии, так и в ствольной артиллерии . Основной областью применения таких снарядов является поражение тяжелобронированной техники (в частности, танков). Стреловидные оперённые снаряды являются, как правило, боеприпасами кинетического действия, но могут содержать и заряд взрывчатого вещества .

120 мм выстрелы израильской фирмы IMI. На переднем плане выстрел М829 (США), выпускаемый IMI по лицензии

Терминология

Бронебойные оперённые подкалиберные снаряды (стреловидного типа) могут обозначаться аббревиатурами БОПС, ОБПС, ОПС, БПС. В настоящее время сокращение БПС применяется также к оперённым подкалиберным стреловидным снарядам , хотя правильно должно применяться для обозначения подкалиберных бронебойных снарядов обычного для снарядов нарезных артиллерийских орудий удлинения. Название бронебойных оперённых стреловидных боеприпасов применимо к нарезным и гладкоствольным артиллерийским системам.

Устройство

Боеприпасы данного типа состоят из стреловидного оперённого снаряда, тело (корпус) которого (или сердечник внутри корпуса) выполнено из прочного и высокоплотного материала, и оперения из традиционных конструкционных сплавов. К наиболее используемым для тела материалам относятся тяжёлые сплавы (типа ВНЖ и т. п.) и соединения (карбид вольфрама), урановые сплавы (например, американский сплав «Стабиллой» Stabilloy или отечественный аналог типа сплава УНЦ). Оперение изготовляется из алюминиевых сплавов или стали .

При помощи кольцевых проточек (выштамповок) тело БОПС соединяется с секторным поддоном из стали или высокопрочных алюминиевых сплавов (типа В-95, В-96Ц1 и аналогичных). Секторный поддон называется также ведущим устройством (ВУ) и состоит из трёх или более секторов. Поддоны скрепляются друг с другом ведущими поясками из металлов или пластиков и в таком виде окончательно закрепляются в металлической гильзе или в корпусе сгорающей гильзы. После вылета из ствола орудия секторный поддон под действием набегающего потока воздуха отделяется от тела БОПС, ломая ведущие пояски, в то время как само тело снаряда продолжает полёт к цели. Сброшенные сектора, имея высокое аэродинамическое сопротивление , тормозятся в воздухе и падают на некотором отдалении (от сотен метров до более километра) от дульного среза орудия. В случае промаха сам БОПС, имеющий малое аэродинамическое сопротивление, может улететь на расстояние от 30 до более чем 50 км от дульного среза орудия.

Конструкции современных БОПС крайне разнообразны: тела снарядов могут быть как монолитными, так и составными (сердечник или несколько сердечников в оболочке, а также продольно и поперечно многослойными), оперения могут быть практически равными калибру артиллерийского орудия или подкалиберными, выполняться из стали или лёгких сплавов. Ведущие устройства (ВУ) могут иметь разный принцип распределения вектора действия газового давления на секторы (ВУ «разжимного» или «прижимного» типа), разное количество мест ведения секторов, изготавливаться из стали, лёгких сплавов, а также композиционных материалов - например, из углекомпозитов или арамидных композитов. В головных частях тел БОПС могут устанавливаться баллистические наконечники и демпферы. В материал сердечников из вольфрамовых сплавов могут добавляться присадки, увеличивающие пирофорность сердечников. В хвостовых частях БОПС могут устанавливаться трассеры.

Масса тел БОПС с оперением колеблется от 3,6 кг в старых моделях до 5-6 кг и более в моделях для перспективных танковых пушек калибра 140-155 мм.

Диаметр тел БОПС без оперения колеблется от 40 мм в старых моделях до 22 мм и менее в новых перспективных БОПС с большим удлинением. Удлинение БОПС постоянно увеличивается и составляет от 10 до 30 и более.

В СССР и России широко известны несколько типов БОПС , созданных в различное время и имеющих собственные имена, которые возникли от названия/шифра НИОКР . Ниже перечислены БОПС в хронологическом порядке от старых к новым. Коротко указано устройство и материал тела БОПС:

• «Заколка» 3БМ-23 - небольшой сердечник из карбида вольфрама в головной части стального тела (1976 год);
• «Надфиль-2» 3БМ30 - урановый сплав (1982 год);
• «Надежда» 3БМ-27 - небольшой сердечник из вольфрамового сплава в хвостовой части стального тела (1983 год);
• «Вант» 3БМ-33 - монолитное тело из уранового сплава (1985 год);
• «Манго» 3БМ-44 - два удлинённых сердечника из вольфрамового сплава в стальной рубашке тела (1986 год);
• «Свинец» 3БМ-48 - монолитное тело из уранового сплава (1991 год);
• «Анкер» 3БМ39 (1990-е гг.);
• «Лекало» 3БМ44 М? - усовершенствованный сплав (подробности неизвестны) (1997 год); возможно, этот БОПС носит название «Снаряд повышенного могущества»;
• «Свинец-2» - судя по индексу, модифицированный снаряд с урановым сердечником (подробности неизвестны).

Имена собственные имеют и иные БОПС. Например, противотанковая гладкоствольная пушка калибра 100 мм имеет боеприпас «Вальщик», 115-мм танковая пушка - «Камергер», и т. п.

Показатели бронепробиваемости

Сравнительная оценка показателей бронепробиваемости связана со значительными трудностями. На оценку показателей бронепробиваемости влияют достаточно разные методики испытаний БОПС в разных странах, отсутствие в разных странах стандартного типа брони для испытаний, разными условиями размещения брони (компактное или разнесённое), а также постоянными манипуляциями разработчиков всех стран с дистанциями обстрела испытуемой брони, углами установки брони перед испытаниями, различными статистическими методами обработки результатов испытаний. Как материал для испытаний в России и странах НАТО принята гомогенная катаная броня, для получения более точных результатов используются композитные мишени. Например для испытаний российских снарядов используется многослойная преграда «П11», разработанная в НИИ Стали , имитирующая лобовую броню танка М1 «Абрамс» . Однако реальные показатели бронестойкости композитной брони и эквивалентной ей гомогенной брони все же иногда различаются, что затрудняет точную оценку бронепробиваемости того или иного снаряда. Кроме того, характеристики бронепробиваемости, равно как и параметры защиты бронеобъектов, традиционно засекречиваются.

В качестве примера можно взять испанский БОПС пушки калибра 105 мм компании «Empersa Nacional Santa Barbara», который на скорости 1500 м/с с расстояния 5000 м пробивает мишень стандарта НАТО под углом 60° от линии огня и состоящую из бронеплиты толщиной 120 мм и десяти дополнительных листов брони по 10 мм, расположенных на расстоянии 10 мм друг от друга.

Согласно опубликованным данным, увеличение удлинения полётной части до значения 30 позволило повысить относительную толщину пробиваемой катаной гомогенной брони стандарта RHA (отношение толщины брони к калибру пушки) до значений: 5,0 в калибре 105 мм, и 6,8 в калибре 120 мм.

История

Возникновение БОПС было связано с недостаточной бронепробиваемостью обычных бронебойных и подкалиберных снарядов для нарезных артиллерийских орудий в годы после Второй мировой войны . Попытки увеличить удельную нагрузку (то есть удлинить их сердечник) в подкалиберных снарядах натолкнулись на явление потери стабилизации вращением при увеличении длины снаряда свыше 6-8 калибров. Прочность современных материалов не позволяла более увеличивать угловую скорость вращения снарядов.

Стреловидные и оперенные снаряды для сверхдальнобойных орудий

В ракетно-артиллерийском КБ полигона Пенемюнде Peenemünde-Heeresversuchsanstalt к концу Второй мировой войны немецкий конструктор Гесснер (Hanns Gessner) сконструировал серию стреловидных оперённых снарядов индекса PPG (Peenemünder Pfeilgeschosse) к гладкоствольным стволам калибра 310 мм фирм «Крупп » и «Ганомаг », устанавливаемым на лафете 28-см сверхдальнобойной железнодорожной установки К5 (Е) . 310-мм осколочно-фугасный стреловидный снаряд индекс Sprenge-Granate 4861 имел длину 2012 мм и массу в 136 кг. Диаметр тела стрелы составлял 120 мм, количество перьев стабилизатора - 4 шт. Начальная скорость снаряда 1420 м/c, масса разрывного заряда 25 кг, дальность стрельбы 160 км. Снаряды применялись против англо-американских войск в боях у Бонна .

Эксперименты со стреловидными оперёнными подкалиберными снарядами для высотной зенитной артиллерии проводились на полигоне вблизи от польского города Близна под руководством конструктора Р. Хермана (R. Hermann ). Были испытаны зенитные орудия калибра 103 мм с длиной ствола до 50 калибров. В ходе испытаний выяснилось, что стреловидные оперённые снаряды, достигавшие за счет своей незначительной массы очень больших скоростей, имеют недостаточное осколочное действие в связи с невозможностью помещения в них значительного заряда взрывчатого вещества. Кроме того, они продемонстрировали крайне низкую кучность из-за разреженности воздуха на больших высотах и, как следствие, недостаточной аэродинамической стабилизации. После того как стало очевидно, что стреловидные оперенные снаряды неприменимы для зенитной стрельбы, были сделаны попытки применить высокоскоростные подкалиберные снаряды с оперением для борьбы с танками. Работы были прекращены вследствие того, что серийные противотанковые и танковые пушки на то время имели достаточную бронепробиваемость, а Третий рейх доживал последние дни.

Стреловидные пули ручного огнестрельного оружия

В России разрабатываются подводные боеприпасы стреловидной (игловидной) формы без оперения, входящие в состав патронов СПС калибра 4,5 мм (для специального подводного пистолета СПП-1; СПП-1М) и патронов МПС калибра 5,66 мм (для специального подводного автомата АПС). Неоперённые стреловидные пули для подводного оружия, стабилизирующиеся в воде кавитационной полостью, практически не стабилизируются в воздухе и требуют для применения под водой не штатного, а специального оружия.

В настоящее время наиболее перспективным подводно-воздушным боеприпасом, стрельба которым с одинаковой эффективностью может производиться как под водой на глубине до 50 м, так и на воздухе, являются патроны для штатных (серийных) автоматов и штурмовых винтовок, снаряжённые стреловидной оперённой пулей Полотнева, разработанной в ФГУП «ЦНИИХМ». Стабилизация пуль Полотнева под водой производится кавитационной полостью, а на воздухе - оперением пули.

Термин «подкалиберный снаряд» наиболее часто используется в танковых войсках. Такого рода снаряды используются наряду с кумулятивными и осколочно-фугасными. Но если раньше было разделение на бронебойные и подкалиберные боеприпасы, то сейчас имеет смысл говорить только о бронебойно-подкалиберных снарядах. Давайте поговорим о том, что такое подкалибер и в чем его ключевые особенности и принцип действия.

Основная информация

Ключевое отличие подкалиберных снарядов от обычных бронейбоных в том, что диаметр сердечника, то есть основной части, меньше, нежели калибр пушки. В это же время вторая основная часть - поддон - делается по диаметру пушки. Основное назначение таких боеприпасов - поражение тяжело бронированных целей. Обычно это тяжелые танки и укрепленные строения.

Стоит заметить, что бронебойный подкалиберный снаряд обладает увеличенной пробиваемостью за счет большой начальной скорости полета. Также увеличено и удельное давление при пробитии брони. Для этого в качестве сердечника желательно применять материалы, имеющие как можно больший удельный вес. В этих целях подходит вольфрам и обедненный уран. Стабилизация полета снаряда реализуется путем оперения. Тут нет ничего нового, так как использован принцип полета обычной стрелы.

Бронебойный подкалиберный снаряд и его описание

Как мы уже отметили выше, подобные боеприпасы идеально подходят для стрельбы по танкам. Интересно то, что подкалибер не имеет привычного нам взрывателя и взрывчатого вещества. Принцип действия снаряда полностью основан на его кинетической энергии. Если сравнить, то это что-то похожее на массивную высокоскоростную пулю.

Состоит подкалибер из катушечного корпуса. В него вставляется сердечник, который зачастую выполняют в 3 раза меньшего размера, нежели калибр орудия. В качестве материала для сердечника используются металлокерамические сплавы высокой прочности. Если раньше это был вольфрам, то сегодня более популярен обедненный уран по целому ряду причин. Во время выстрела всю нагрузку воспринимает на себя поддон, тем самым обеспечивая начальную скорость полета. Так как вес такого снаряда меньше, нежели обычного бронебойного, за счет уменьшения калибра удалось добиться увеличения скорости полета. Речь идет о существенных значениях. Так, оперенный подкалиберный снаряд летит со скоростью 1 600 м/с, в то время как классический бронепробивающий - 800-1 000 м/с.

Действие подкалиберного снаряда

Достаточно интересным является то, как работает подобный боеприпас. Во время соприкосновения с броней он создает в ней отверстие небольшого диаметра за счет высокой кинетической энергии. Часть энергии расходуется на разрушение брони цели, а осколки снаряда разлетаются в заброневое пространство. Причем траектория похожа на расходящийся конус. Это приводит к тому, что из строя выходят механизмы и оборудование техники, поражается экипаж. Что самое главное, за счет высокой степени пирофорности обедненного урана возникают многочисленные возгорания, что в большинстве случаев приводит к полному выходу боевой единицы из строя. Можно говорить о том, что подкалиберный снаряд, принцип действия которого мы рассмотрели, обладает повышенной бронепробиваемостью на дальних расстояниях. Свидетельство тому - операция «Буря в пустыне», когда ВС США использовали подкалиберные боеприпасы и поражали бронированные цели на дистанции 3 км.

Разновидности ПБ снарядов

В настоящее время разработано несколько эффективных конструкций подкалиберных снарядов, которые используются вооруженными силами различных стран. В частности, речь идет о следующем:

• С неотделяющимся поддоном. Весь путь до цели снаряд проходит как единое целое. В пробитии же участвует только сердечник. Такое решение не получило достаточного распространения по причине повышенного аэродинамического сопротивления. В результате чего показатель бронепробития и точности с расстоянием до цели существенно падает.
• С неотделяющимся поддоном для конического орудия. Суть такого решения в том, что при прохождении по коническому стволу поддон сминается. Это позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление.
• Подкалиберный снаряд с отделяющимся поддоном. Суть в том, что поддон срывается силами воздуха или же центробежными силами (при нарезном орудии). Это позволяет существенно снизить сопротивление воздуха в полете.

О кумулятивах

Впервые подобные боеприпасы были использованы нацистской Германией в 1941 году. Тогда в СССР не ожидали использования подобных снарядов, так как их принцип действия хоть и был известным, но на вооружении их еще не было. Ключевой особенностью подобных снарядов было то, что они обладали высокой бронепробиваемостью за счет наличия взрывателей мгновенного действия и кумулятивной выемкой. Проблема, с которой столкнулись впервые, заключалась в том, что снаряд по время полета вращался. Это приводило к рассеиванию кумулятивной стрелы и, как следствие, пониженной бронепробиваемости. Чтобы исключить негативный эффект, было предложено применять гладкоствольные пушки.

Несколько интересных фактов

Стоит заметить, что именно в СССР были разработаны стреловидные бронебойно-подкалиберные снаряды. Это было настоящим прорывом, так как удалось увеличить длину сердечника. От прямого попадания подобного боеприпаса не защищала практически никакая броня. Выручить мог только успешный угол наклона бронелиста и, следовательно, его повышенная толщина в приведенном состоянии. В конце концов, БОПС обладали таким преимуществом, как настильная траектория полета на дальность до 4 км и высокая кучность.

Заключение

Кумулятивный подкалиберный снаряд чем-то схож с обычным подкалибером. Но в своем корпусе имеет взрыватель и взрывчатое вещество. При пробитии брони таким боеприпасом обеспечивается разрушительное действие как на оборудование, так и живую силу. В настоящее время наиболее распространены снаряды под пушки калибром 115, 120, 125 мм, а также артиллерийских орудий 90, 100 и 105 мм. В целом, это вся информация по данной теме.

БОПС (Бронебойные оперенные подкалиберные снаряды)

С принятием на вооружение среднего танка Т-62, СССР стал первой страной в мире, массово применившей в танковом боекомплекте бронебойные оперенные подкалиберные боеприпасы (БОПС). Благодаря чрезвычайно высокой скорости и большой дальности прямого выстрела.

Бронебойные снаряды к 115-мм пушке У-5ТС (2А20) превосходили по бронепробиваемости под углом 60 град. от нормали лучшие подкалиберные снаряды для нарезных пушек на 30% и имели дальность прямого выстрела в 1,6 раза больше, чем штатные. Однако, унитарные выстрелы для ГСП У-5ТС не позволяли полностью реализовать потенциал по скорострельности и сокращению внутреннего забронированного объема перспективного танка, кроме того, из-за повышенной загазованности боевого отделения Т-62 конструкторы были вынуждены прибегнуть к механизму удаления стреляных гильз, который несколько снижал скорострельность танка. Таким образом, стала актуальна проблема автоматизации процесса заряжения танковой пушки, которая позволяла наряду с увеличением скорострельности значительно сократить внутренний объем, а, следовательно, и защищенность.

В начале 1961 года началась работа по созданию 115-мм выстрелов раздельного заряжания с ОБПС, кумулятивным и осколочно-фугасным снарядами для пушки Д-68 (2А21).

Завершение работ по созданию выстрелов раздельного заряжания для пушки Д-68, установленной в новом среднем танке с механизированным заряжанием, были успешно решены, и вновь созданные боеприпасы запущены в серийное производство в 1964 году.

В 1966 году танк Т-64 с пушкой Д-68 и новыми выстрелами к ней был принят на вооружение.

Однако по ряду причин пушка калибра 115 мм танка Т-64 посчитали недостаточной для обеспечения гарантированного поражения перспективных зарубежных танков.

Возможно, причиной послужила излишне завышенная оценка бронестойкости нового, наиболее мощного на тот период английского танка «Чифтейн» а также опасения скорого поступления на вооружение перспективного американо-германского танка МБТ-70, который так и не был принят на вооружение.

В этих причин была создана усовершенствованной версия танка Т-64, получившего обозначение Т-64А и принятая на вооружение Советской Армии в мае 1968 года. Танк был вооружен 125 мм пушкой Д-81Т (2А26) разработанная в 1962 году на заводе № 172 (г. Пермь) в ОКБ-9 под руководством Ф.Ф. Петрова.

В последствии эта пушка, заслужившая немало положительных отзывов за свои высокие технические и эксплуатационные характеристики проходила многочисленные модернизации, направленные на дальнейший рост ее характеристик.

Модернизированные версии пушки Д-81Т (2А26) такие как 2А46М, 2А46М-1, 2А46М-2, 2А46М-4 являются основным вооружением отечественных танков по сей день.

БПС сгорающий цилиндр с трубчатым порохом (СЦ) - Справа

Сгорающая гильза (СГ) - Слева

Сердечник - Посередине

Как видно на картинках, на БПС надевается сгорающий цилиндр (СЦ) с трубчатым порохом, СЦ изготовлен из картона, пропитанного тротилом и во время выстрела полностью сгорает и от него нечего не остается. Сгорающая гильза (СГ) изготовлена по аналогичной технологии, после выстрела от нее остается металлический поддон. Средством воспламенения служит гальвано - ударная втулка ГУВ-7,отличающаяся от обычной тем, что в ней есть мостик накаливания, который воспламеняет порох при прикосновении бойка, но она может работать и как обычная от удара.

Отечественный БПС состоит из ведущего кольца, состоящего из трех секторов с плоскостью разъема под 120 градусов, скрепленных обтюрирующим пояском из меди или пластмассы. Второй опорой служат перья стабилизатора, снабженные подшипниками. При вылете из ствола кольцо разделяется на три сектора и сектора летят до 500 м с большой скоростью, находиться впереди стреляющего БПС танка не рекомендуется. Сектор может повредить легкобронированную технику, и нанести ранения пехоте. Отделяющиеся сектора БПС обладают значительной кинетической энергией в пределах 2° от выстрела (на расстоянии 1000 м)

На ОБПС надевается сгорающий цилиндр (СЦ) с трубчатым порохом, СЦ изготовлен из картона, пропитанного тротилом и во время выстрела полностью сгорает и от него нечего не остается. Сгорающая гильза (СГ) изготовлена по аналогичной технологии, после выстрела от нее остается металлический поддон. Средством воспламенения служит гальвано - ударная втулка ГУВ-7.

Начало 60-х и конец семидесятых годов, принятие на вооружение ОБПС стабилизируемых оперением.

Период конца 60-х и конца семидесятых годов характеризовался эволюционным развитием зарубежных танков, лучшие из которых обладали гомогенной бронезщитой в пределах 200 (Леопард-1А1), 250 (М60) и 300 («Чифтейн») миллиметров брони.

Их боекомплект включал БПС для 105 мм пушек L7 (и ее американского аналога М68) и 120 мм нарезной пушки Л-11 танка «Чифтейн».

В то же время в СССР на вооружение поступил ряд ОБПС для 115 и 125 мм ГСП танков Т-62, Т-64 и Т-64, а также 100 мм гладкоствольной ПТП Т-12.

Среди них были снаряды двух модификаций: цельнокорпусные и имеющие твердосплавный сердечник.

Цельнокорпусные ОБПС 3БМ2 для ПТП Т-12, 3БМ6 для ГСП У-5ТС танка Т-62, а также цельнокорпусной ОБПС для 125 мм ГСП 3БМ17. ОБПС с твердосплавным сердечником включали 3БМ3 для ГСП У-5ТС танка Т-62, 125 мм ОБПС 3БМ15, 3БМ22 для танков Т-64А/Т-72/Т-80.

Снаряд 3ВБМ-7 (индекс снаряда 3БМ-15; индекс снаряда с метательным зарядом 3БМ-1 8 ) (п/в прибл.1972)

Активная часть этого снаряда немного удлинена по сравнению с 3БМ-12, что не сказалось на общей длине снаряда благодаря большему заглублению активной части в дополнительный заряд. Несмотря на то что снаряд давно не использовался в Советской Армии, он оставался до распада СССР самым современным ОБПС, доступным для получателей советских экспортных танков Т-72. БМ-15 и его местные аналоги производились по лицензии во многих странах.

Выстрел 3ВБМ-8 (индекс снаряда 3БМ-17; индекс снаряда с метательным зарядом 3БМ-18) (п/в прибл.1972)

Упрощенный вариант снаряда 3БМ-15; отсутствует сердечник из карбида вольфрама, взамен увеличен размер бронебойного колпачка чтобы скомпенсировать падение бронепробиваемости. Предположительно использовался только в экспортных и учебных целях.

Выстрел 3ВБМ-9 (индекс снаряда 3БМ-22; индекс снаряда с метательным зарядом 3БМ-23) (п/в 1976)

Тема НИР "Заколка". Длина а.ч. практически идентична а.ч. БМ-15, однако используется гораздо более массивный бронебойный демпфер. В результате снаряд заметно тяжелее чем БМ-15, что привело к некоторому снижению начальной скорости. Данный снаряд являлся наиболее распространенным в Советской Армии в конце 70-х - начале 80-х гг, и хотя более не производится, накоплен в больших количествах и по-прежнему разрешен к применению .

Внешний вид сердечника одного вариантов снаряда.

Второе поколение (конец 70-х и 80-е годы)

В 1977 году начинаются работы, направленные на повышение боевой эффективности выстрелов танковой артиллерии. Постановка этих работ была связана с необходимостью поражения новых типов усиленной бронезащиты, разрабатываемых за рубежом танков нового поколения М1 «Абрамс» и «Леопард-2».
Началась разработка новых конструктивных схем ОБПС, обеспечивающих поражение монолитной комбинированной брони в широком диапазоне углов встречи снаряда с бронёй, а также преодоление ДЗ.

Другие задачи включали улучшение аэродинамических качеств снаряда в полете с целью снижения лобового сопротивления, а также увеличение его начальной скорости.

Продолжалась разработка новых сплавов на основе вольфрама и обедненного урана с повышенными физико-механическими характеристиками.
Полученные результаты по этим НИР позволили в конце 70-х годов приступить к разработке новых ОБПС с усовершенствованным ведущим устройством, закончившиеся принятием на вооружение ОБПС «Надежда», «Вант» и «Манго» к 125-мм ГСП Д-81.

Одним из главных отличий новых ОБПС по сравнению с разработанными до 1977 года было новое ведущее устройство с секторами "прижимного" типа с применением алюминиевого сплава и полимерных материалов.

В ОБПС до этого применялись ведущие устройства с стальными секторами "разжимного" типа.

В 1984 был разработан ОБПС 3ВБМ13 «Вант» со снарядом 3БМ32 повышенной эффективности, «Вант» стал первым отечественным моноблочным ОБПС изготовленным из уранового сплава с высокими физико-механическими свойствами.

ОБПС «Манго» был разработан специально для поражения танков, имеющих комбинированную и динамическую защиту. В конструкции снаряда применен высокоэффективный комбинированный сердечник, из вольфрамового сплава размещенный в стальном кожухе, между которыми имеется прослойка из легкоплавкого сплава.

Снаряд, способен преодолевать динамическую защиту и надёжно поражать сложную составную броню танков, поступивших на вооружение в конце 70-х и до середины 80-х годов.

Выстрел 3ВБМ-11 (индекс снаряда 3БМ-26; индекс снаряда с метательным зарядом 3БМ-27) (п/в 1983)

Тема "Надежда-Р". Данный ОБПС являлся первым в серии снарядов с новым ведущим устройством.

Этот боеприпас также был первым, разрабатывавшимся и испытывавшемся специально с целью парирования усовершенствованных многослойных преград, примененных на перспективных танках НАТО.

Применяется с основным метательным зарядом 4Ж63.

3БМ-2 9. "Надфиль-2", ОБПС с сердечником из урана (1982 г) аналогичный по конструкции 3БМ-26.

Выстрел 3ВБМ-13 (индекс снаряда 3БМ-32; индекс снаряда с метательным зарядом 3БМ-3 8 ) (п/в 1985)

Тема НИР "Вант". Первый советский монолитный урановый ОБПС.

Выстрел 3ВБМ-17 (индекс снаряда 3БМ-42; индекс снаряда с метательным зарядом 3БМ-44) (п/в 1986)

Тема НИР "Манго" открыта в 1983 г. Снаряд повышенного могущества, предназначенный для поражения современных многослойных бронепреград. Имеет очень сложную конструкцию, включающую в себя сплошной баллистический и бронебойный колпачок, бронебойный демпфер, и два сердечника из высокопрочного вольфрамового сплава большого удлинения. Сердечники закреплены в корпусе снаряда посредством рубашки из легкоплавкого сплава; в процессе пробития рубашка плавится, позволяя сердечникам войти в канал пробития не расходуя энергию на отделение от корпуса.

ВУ - дальнейшее развитие ВУ, примененного с ОБПС 3БМ-26, изготовлено из сплава В-96Ц1 с улучшенными характеристиками. Снаряд широко распространен, а также экспортировался в комплекте с российскими и украинскими танками Т-80У/Т-80УД и Т-90, поставленными за рубеж в последнее десятилетие.

ОБПС "Свинец" (индекс снаряда 3БМ-46; индекс снаряда с метательным зарядом 3БМ-48) (п/в 1986)

Современный ОБПС с монолитным урановым сердечником высокого удлинения и подкалиберными стабилизаторами, использующий новое композитное ВУ с двумя зонами контакта. Снаряд имеет длину, близкую к предельно допустимой для стандартных советских автоматов заряжания. Наиболее мощный советский 125-мм ОБПС, превышающий или соответствующий по могуществу ОБПС, принятым на вооружение стран НАТО до сравнительно недавнего времени.

Выстрел с повышенного могущества

Снаряд повышенного могущества с вольфрамовым сердечником высокого удлинения и подкалиберными стабилизаторами, использующий четырехсекционное композитное ВУ с двумя зонами контакта. В литературе Рособоронэкспорта этот снаряд упоминается просто как "снаряд повышенного могущества".

Разработчиками этого боеприпаса впервые был создан снаряд большого удлинения с новой схемой ведения.

Новый БПС предназначен для стрельбы из танковой пушки Д-81 по современным танкам, оснащенным сложной композиционной броней, и динамической защитой.

По сравнению с БОПС 3БМ42 за счет удлиненного корпуса из вольфрамового сплава и заряда из более высокоэнергетичных порохов обеспечен 20% рост бронепробиваемости.

В плане развития БОПС в период с конца девяностых была проведена большая работа, задел которой составили БОПС "Анкер" и 3БМ48 "Свинец". Данные снаряды значительно превосходили такие БОПС как «Манго» и «Вант», основным отличием были новые принципы системы ведения в канале ствола и сердечник с значительно повышенным удлинением. Новая система ведения снарядов в канале ствола не только позволяла использовать более длинные сердечники, но и позволяла улучшить их аэродинамические свойства.

После распада СССР началось и продолжается отставание отрасли производства новых типов боеприпасов. Остро встал вопрос о модернизации боекомплекта, как отечественных танков, так и поставленных на экспорт. Разработка, а также мелкомасштабное производство отечественных БПС продолжалось, однако массовое внедрение и серийное производство образцов БПС нового поколения не осуществлялось.

В связи с недостатком современных БПС ряд стран, обладающих большим парком отечественных танков, вооруженных 125 мм пушкой, предприняли свои попытки разработки БПС.

Сравнение ОБПС калибра 125 мм 3БМ48, 3БМ44М, М829А2 (США), НОРИНКО ТК125 (КНР)

и ОБПС калибра 120 мм ДМ53 (ФРГ), CL3241 (Израиль).

ОБПС калибра 125 мм разработанные в 90-е годы в КНР и странах Восточной Европы: НОРИНКО ТК125, TAPNA (Словакия), Пронит (Польша).

) 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.