Гиперзвуковая защита интеллектуального бронеавтомобиля

Активная защита (англ.Active protection systemAPS) особенно часто используется на танках, а также боевых корабляхи вертолетах. В настоящее время приняты на вооружение специальные инфракрасные и лазерные излучатели

Международный инновационный консорциум «Энергия», президент – генеральный конструктор,

профессор Гальченко Н.А.,

ДВНЗ «Криворожский национальный университет», доктор технических наук, профессор Синчук О.Н.,

Общество с ограниченной ответственностью «Инфоком ЛТД», генеральный директор Троценко Э.А.

 Гиперзвуковая защита интеллектуального бронеавтомобиля (Активная защита)

Активная защита (англ.Active protection systemAPS) особенно часто используется на танках, а также боевых корабляхи вертолетах. В настоящее время приняты на вооружение специальные инфракрасные и лазерныеизлучатели, влияющие на ПТУРс инфракрасным лазерным наведением. Более ранним образцом активной защиты считаются специальные гранатометы, которые выстреливают дымовые гранаты, тем самым создавая завесу и таким образом затрудняя противнику наблюдение, определение местоположения и наведение оружия на цель.

Как правило, комплексы активной защиты (КАЗ) предназначены для воздействия на выпускаемые противником средства поражения (ракета или снаряд) с тем, чтобы изменить траекторию, уменьшить вероятность попадания в цель, резко снизить эффективность действия. КАЗ разрабатываются в трех направлениях:

  • создание атакующему противнику и системе наведения ракет (снарядов) активных радиолокационных(электромагнитных,акустическихи др.) препятствий;
  • отвода управляемых, в том числе самонаводящихся, ракет (снарядов) с помощью быстро установленных ложных целей;
  • воздействие на подлетающую угрозу (ракета, снаряд) с целью ее уничтожения.

Идея активной защиты танка впервые была сформулирована в одном из тульских КБ в конце 1950-х гг. Реализация этой разработки, под шифром «Дикобраз», достигла такой степени технической отработки, что ее было признано целесообразным перевести в раздел ОКР. При формировании плана НИОКР на 1970-1975 годы работа была включена в план ОКР уже под шифром «Дрозд».

Принципиальная схема этого варианта заключалась в следующем:

  • на башне танка размещались 6 мортир, которые стреляли шрапнелью;
  • подрыв шрапнели производился на расстоянии 10-15 м от танка, при этом на подлете к танку уничтожался любой кумулятивный или ОФ боеприпас;
  • команду на выстрел той или другой мортиры вырабатывал счетно-решающий прибор, в который входили радиолокатор и баллистический вычислитель, определявшие траекторию подлетающего боеприпаса.

И только через 25 лет на серийный танк Т-55АД в 1983 году установлен КАЗ 1030М «Дрозд» (разработан Центральным конструкторским бюро спортивного охотничьего оружия, главный конструктор – лауреат Ленинской премии Бакалов Василий Иванович).Комплекс позволял бороться со всеми типами атакующих кумулятивных боеприпасов в диапазоне скоростей от 70 до 700 м/с, защита обеспечивалась по азимуту+40 и по углу места от — 6 до +20.

Следует заметить, что комплекс 1030М «Дрозд» является первым и пока единственным в мире устройством защиты подобного типа, принятым на вооружение и выпускаемым серийно.Позднее, а основе работ по КАЗ «Шатер» в 80-х годах прошел, предварительные испытания и представлен на государственные испытания КАЗ «Арена». Главный разработчик — Коломенское конструкторское бюро машиностроения. Главный конструктор — Гущин Николай Иванович.КАЗ «Арена» обеспечивает защиту по азимуту+1400по углу места от — 50до +200.

Установлено, что использование КАЗ позволяет значительно (в два — три раза и более) повысить «живучесть» танков. В конце 1980-х годов КАЗ «Дрозд» был модернизирован и получил индекс «Дрозд-2», значительно превосходящий своего предшественника. Сейчас ведутся работы с целью обеспечения борьбы при помощи КАЗ с высокоскоростными кинетическими боеприпасами (ОБПС).

 

 

 

 

Рис.1.ТанкТ-55Ас установленной КАЗ «Дрозд», после чего танк получил индекс Т-55АД.

В следующей разработке КАЗ «Арена» была сделана попытка решить проблему защиты от поражения своей пехоты при уничтожении атакующего боеприпаса осколками самой противоракеты и ПТУРС или реактивной гранаты. Траектория полета защитного блока и разлет осколков (по направлению сверху вниз) рассчитаны таким образом, чтобы свести к минимуму зону сплошного поражения и при этом гарантировать уничтожение или серьёзное повреждение атакующей ракеты.

 

Рис.2. Схема боевого применения «Арены».

Последним по времени является разрабатываемый в рамках работы над платформой «Армата» Коломенским КБМ КАЗ «Афганит». Предусмотрено, что комплекс должен иметь в своем составе РЛС миллиметрового диапазона. Для уничтожения целей предусмотрено применение ударного ядра, в отличие от традиционного пространственного потока осколков. Максимальная скорость перехватываемой цели должна достигает 1700 м/с. В это же время был создан КАЗ «Арена», но в силу экономического развала на постсоветском пространстве он, как и комплекс «Дрозд — 2» в серию не пошёл.

Единственным исключением служит доведённая до уровня действующих образцов украинская система «Заслон». Правда, по состоянию на апрель 2014 года система государственные испытания ещё не прошла и на вооружение Украинской армии не поступила, но активно рекламируется на экспорт. Среди многочисленных современных украинских разработок следует рассмотреть две основные:

  • комплекс активной защиты (КАЗ) – «Заслон»;
  • комплекс оптико-электронного противодействия (КОЭП) – «Варта».

КАЗ представляют собой расположенные на танке системы отстрела специальных снарядов, совмещённые с радиолокационной системой локального действия. При обнаружении приближающегося к танку боеприпаса (гранаты противотанкового гранатомёта и т.п.) даётся команда на отстрел заряда, который при сближении со снарядом взрывается, формируя облако осколков, уничтожающих или, по меньшей мере, сильно ослабляющих действие боеприпаса. Следует отметить существующую систему с не отстреливаемыми защитными зарядами — КАЗ «Заслон» (Украина).

КАЗ «Заслон» обладает полезными особенностями — противоракетные боеприпасы не отстреливаются, а инициируются прямо на поверхности боевой машины. Также решена проблема уничтожения боеприпасов, атакующих сверху. Более того, под воздействием взрывной волны и высокоскоростного эшелонированного потока осколков, боеприпасы с цельным металлическим корпусом (БОПС) меняют свою траекторию и либо уходят за пределы зоны защищаемого объекта, либо встречаются с основным бронированием под невыгодным углом. Это ставит данную систему в разряд универсальных защитных средств и позволяет коробку советского образца превращать в настоящие боевые машины и повысить живучесть танков в пять раз и более.

 

Рис. 3. Танк Т-64БМ БУЛАТ – результат модернизации танков Т-64А и Т-64Б.

Целью модернизации было снижение уязвимости от современных противотанковых средств до современного уровня таких танков как Т-80УД, Т-84У. Впервые был показан танк БУЛАТ в 1999 году. Повышение уровня защиты танка Т-64Б обеспечивается путём установки динамической защиты на корпус и башню танка от кумулятивных (КУМ) и кинетических (бронебойных подкалиберных снарядов — БПС) поражающих средств, при минимально возможном увеличении массы танка. Он включает пассивную (накладную) броневую защиту и встроенную динамическую защиту (ВДЗ). ВДЗ состоит из носового модуля и бортовых экранов, установленных на корпусе танка, а также модульных секций, размещённых по внешнему периметру лобовых и бортовых участков башни и контейнеров, установленных на крыше башни. Внутри каждой секции ВДЗ, а также в контейнерах на крыше башни установлены элементы динамической защиты (ЭДЗ). Масса комплекта дополнительной защиты с установочными и крепёжными деталями, а также с элементами динамической защиты составляет 3500 килограммов.

Время установки комплекта элементов динамической защиты на одном танке силами экипажа составляет 5,5-6 часов. Элементы динамической защиты, установленные на танке, в процессе его эксплуатации в специальном обслуживании не нуждается. Для проведения работ по оборудованию танка комплектом дополнительной защиты не требуются не стандартизированное технологическое оборудование и оснастка, специальный инструмент и специалисты высокой квалификации.

Накладная броня крепится на лобовых и бортовых участках башни. Встроенная динамическая защита (ВДЗ) устанавливается на лобовых, бортовых участках и крыше башни.

Модернизированный танк Т-64Б (БМ «Булат») по основным техническим характеристикам являетсясравнимым с российским Т-90 и приближается к украинскому «Оплот». Он имеет перспективы относительно последующей модернизации за счет установки более мощной силовой установки с двигателем 6ТД-1 или 6ТД-2., усовершенствованных прицельных приспособлений, системы активной защиты, более современной системы связи и навигации. Сроки эксплуатации модернизированного танка Т-64Б продлены на 15 лет, ресурс танка увеличен до 11 тыс. км. (как для нового танка).

На Харьковском заводе создан куда более эффективный Т-84 «Оплот». Однако он изготавливается малыми партиями. Прежде всего, следует учесть, что «Оплоты» не производят вовсе не из-за того, что не хотят, а потому, что стоимость модернизации Т-64 до стандарта «Булат» обходится в 4 раза дешевле производства нового танка БМ «Оплот» («Оплот» стоит 1. 684 млн. у.е., в то время как «Булат» в 416 тыс. у.е). При этом танк по основным характеристикам огневой мощи, защиты и подвижности лишь незначительно уступает новому танку «Оплот».

На предприятии «Харьковское конструкторское бюро по машиностроению им. Морозова» в ноябре 2014 года прошли государственные испытания первых 10 национальных танков «Оплот», которые предполагают принять на вооружение ВС Украины. Все составляющие, агрегаты и приборы танка «Оплот» являются изобретением и продуктом украинских танкостроителей. Серийный выпуск боевых машин будут осуществлять партнеры конструкторского бюро — Харьковское государственное предприятие «Завод им. В.Малышева».

Основной боевой танк Оплот имеет комбинированную систему защиты, включающую в себя пассивную броню, встроенную динамическую защиту и ряд других устройств защиты танка, оптимизированных против современных средств поражения танков и значительно снижающих уязвимость танка от всех видов противотанковых средств.На передней части корпуса и башни танка Оплот установлена встроенная динамическая защита новейшего поколения типа «Нож», которая обеспечивает защищённость как от кумулятивных, так и от бронебойно-подкалиберных боеприпасов. Кроме корпуса и башни, контейнеры встроенной динамической защиты также установлены по бортам передней части корпуса и обеспечивают дополнительную защиту отделения управления с боков.

Встроенная динамическая защита настолько эффективна против кумулятивных боеприпасов, что иногда при попадании кумулятивного снаряда в танк экипаж узнаёт об этом значительно позже, уже после боя. Комплекс встроенной динамической защиты танка имеет модульную конструкцию, поэтому он может быть легко заменён или же модернизирован по мере усовершенствования соответствующих технологий динамической защиты. Пассивная броня и встроенная динамическая защита в комплексе обеспечивают превосходную защиту от самых современных противотанковых средств.

Живучесть танка Оплот также повышается посредством комплекса оптико-электронного противодействия, имеющего наименование «Варта» (что означает «Стража») и включающего в себя систему предупреждения о лазерном облучении (она предупреждает об угрозе применения наводимых по лазерному лучу средств поражения), осветителей постановки инфракрасных помех и систему постановки дымовой/аэрозольной защиты.

Система предупреждения о лазерном облучении включает в себя пульт управления, блок управления и четыре головки обнаружения лазерного луча (две точные головки, установленные в передней части крыши башни, и две грубые головки, установленные в кормовой части крыши башни), которые реагируют на луч лазерного дальномера, лазерные целеуказатели и высокоточные боеприпасы, имеющие лазерную систему наведения. Система позволяет экипажу танка своевременно реагировать на возникающие угрозы.Осветители постановки инфракрасных помех выдают ложный сигнал для системы наведения приближающейся управляемой ракеты посредством непрерывной выработки кодированных импульсных инфракрасных сигналов-помех. Это позволяет срывать наведение приближающихся противотанковых управляемых боеприпасов.

Система постановки дымовой завесы может функционировать как в составе вышеупомянутого комплекса оптико-электронного подавления «Варта», так и автономно. Система постановки дымовой завесы включает в себя 12 пусковых установок дымовых гранат и пульта управления с кнопками пуска гранат. Пусковые установки управляются электрическим способом и разделены на две группы, каждая из которых установлена на борту башни (правом или левом) и имеет кожух-обтекатель. Гранаты могут выстреливаться либо автоматически (в случае получения сигнала от системы предупреждения о лазерном облучении противником), либо в ручном режиме (с места командира или наводчика).

Принимая во внимание способность тепловизоров обеспечивать видимость сквозь обычную дымовую завесу и некоторые другие оптические препятствия, вместо дымовых могут использоваться аэрозольные гранаты с целью постановки аэрозольной завесы, через которую тепловизоры «не видят».

 

 

Рис. 4. Танк «Оплот» – прекрасный результат работы украинских ученых.

«Оплот» также может устанавливать дымовую завесу посредством впрыска дизельного топлива в систему выхлопа двигателя (т.е. используя так называемую термодымовую аппаратуру). Учитывая, что лазерные устройства представляют всё более возрастающую угрозу на современном поле боя, приборы наблюдения танка Оплот сконструированы таким образом, что глаз оператора защищён от вредного воздействия лучей лазерных устройств противника.

Система коллективной защиты обеспечивает защиту экипажа и внутреннего оборудования танка от воздействия ядерного оружия, радиоактивной пыли, отравляющих и бактериологических веществ. Противорадиационная защита выполнена в виде подбоя на внутренних и внешних поверхностях танка с целью обеспечения защищённости от радиации, возникающей при ядерных взрывах. Также установлен подбой, значительно сокращающий вероятность поражения экипажа и внутреннего оборудования танка в результате откалывания брони с внутренней поверхности при попадании снаряда в танк.

Справа и слева от сиденья механика-водителя расположены пиллерсы, которые повышают устойчивость днища корпуса к воздействию взрыва противотанковой мины.При создании конструкции «Оплот» разработчики уделили большое внимание настоятельной необходимости снижения заметности (тепловой, радарной, акустической и т.д.) танка. В частности, моторно-трансмиссионное отделение танка «Оплот» имеет систему снижения тепловой заметности: крыша моторно-трансмиссионного отделения оснащена специальными теплоизолирующими устройствами, что позволяет снизить тепловую заметность танка.Для предотвращения обнаружения танка на поле боя при помощи радара танк имеет антирадарное покрытие. Башня танка также оснащена резиновыми щитками, свисающими с передней части башни и снижающие заметность танка «Оплот» для радаров.

 

 

 

Рис. 5. Танк «Оплот» – повышенная живучесть и точная стрельба.

Существенные меры приняты для защиты экипажа танка от пожаров внутри машины –быстродействующая система пожаротушения обеспечивает обнаружение и тушение внутренних пожаров как в обитаемом отделении, так и в моторно-трансмиссионном отделении.Таким образом – новейшие КАЗ в сочетании с вышеперечисленными защитными мероприятиями делают танк «Оплот» одним из наиболее защищенных танков в мире. Командиры ВС Украины шутят – Две заправки и парад на Красной Площади.

Списывать со счетов Т-64 пока рано, это основной танк вооруженных сил Украины, который даже в его не модернизированном виде способен выполнять стоящие перед ними задачи. Полностью заменить его на новый в количестве хотя бы 350-400 единиц не представляется возможным по финансовым соображениям. Тем более модернизированный «Булат» ничем не уступает, а в некоторых отношениях и превосходит наиболее совершенные танки, находящиеся на вооружении у соседей Украины. Например такие как PT-91 «Twardy» (модернизированный Т-72М, Польша), TR-85M1 «Бизон» (модернизированный Т-55, Румыния), Т-72М2 и Т-72СZ (модернизированные Т-72. Словакия и Чехия). Танк БМ «Булат» находится на уровне лучших российских образцов Т-80У и Т-90, а также по всем характеристикам, за исключением возможностей по ведению боя в темное время суток, таким зарубежным танкам как «Леопард-2А5» и М1А2 «Абрамс».

 

 

 

Рис.6.Основной боевой танк ТТХ Т-64 с активной защитой КОЕП «Варта».

 

Модернизация является основным направлением в развитии танков и за рубежом. Например в ФРГ танки «Леопард-2» прошли несколько модернизаций. Последняя из них — «Леопард-2А6». В России производится модернизация танков Т-72Б и Т-80, Польша модернизирует свои Т-72 до стандарта ПТ-91А, так же поступает и Чехия, Словакия, модернизируя свои Т-72 как и подавляющее большинство других стран. Разработкой подобных систем успешно занимаются во Франции, Германии, США и Израиле. Если в конце 80-х годов СССР опережал развитые зарубежные страны в вопросе создания КАЗ на 10-15 лет, то в настоящее время этот отрыв практически потерян. Уже прошел испытания и готов к производству не уступающий по своим характеристикам КАЗ«Trophy»,разработанный в Израиле. Американским автобронетанковым управлением (TACOM/ARDEC) ведется разработка комплексов FCLAS и FSAP, немецкая фирма Diehl ведет разработку КАЗ по программе AWiSS для оснащения танков «Леопард-2», комплекс обеспечивает перекрытие в диапазоне 360 градусов и, по сути, является аналогом КАЗ «Дрозд» (несколько экземпляров которого американцы закупили на Украине в середине в 1995 году). Особенный прогресс в плане активных защитных систем на Западе наметился в 2004-2006 годах. Постоянные обстрелы колонны американских войск из РПГ-7 в Ираке и вторая ливанская война с массированным применением ПТУРС и гранатометов последних разработок заставили американцев ускорить разработки. Но если в США доведение системы Quick Kill (англ. Quick Kill) требует ещё серьёзной работы, то в Израиле существует в рабочем состоянии две таких: Trophy и Iron Fist. Первая успешно прошла армейские испытания и начала устанавливатьсяна танки Меркава с 2009 года. Это делает комплекс «Trophy», вторым в мире принятым на вооружение и выпускающимся серийно.

 

Рис.7. Израильская система активной защиты «Трофи»: радар (Elta EL/M-2133) и пусковая установка на танке Merkava

Уникальность этой израильской системы заключается в автоматической перезарядке и, по заявлению производителей, в возможности поражать одновременно несколько целей.

Также в 2004 году успешно прошел испытания комплекс CICM, разработанный фирмой United Defense. Комплекс обеспечивает защиту +90 по азимуту (вариант, разработанный для установки на вертолеты обеспечивает перекрытие в диапазоне 360 градусов), комплекс имеет всего 2 боеприпаса, что можно считать серьезным недостатком. Также ведется разработка КАЗ дальнего действия SLID. Обнаружение и определение координат цели осуществляется с помощью ИК-устройства миллиметрового диапазона. Поражение цели осуществляется малогабаритным управляемым снарядом-перехватчиком. Дальность поражения цели снарядом SLID составляет100 мот защищаемой бронированной машины. Безусловно, КАЗ станут неотъемлемой часть бронетехники будущего, причем не только танков, но и машин более легкой категории.

Однако у всех систем активной защиты есть общие недостатки. Непонятно, как система будет действовать при сильной тряске. Многие ПТУРы (например, FGM-148 Javelin) бьют в крышу танка, в обход защищённой зоны. А разрыв в нескольких метрах от танка, вероятно, повредит расположенное на крыше оборудование, включая и защитную систему. Также, конечная производительность системы с необходимостью перезарядки не позволяет отражать множественные атаки с одного направления. Эта особенность учтена при создании РПГ-30 с лидирующим снарядом, призванным обеспечить срабатывание системы защиты танка на безопасном для реактивной гранаты расстоянии. Самое главное, возникла необходимость создания новейшего КАЗ повышающего живучесть танка и решающего проблему защиты от поражения своей пехоты при уничтожении атакующего боеприпаса осколками самой противоракеты и ПТУРС или реактивной гранаты.

Авторы в 1994 году предложили применить гиперзвуковую высокоэнтальпийную струю для защиты надежным щитом бронетехники от боеголовок. Работы выполнялись совместно с факультетом «Ракетно-космическая техника»МГТУ им. Н.Э. Баумана, Академией национальной безопасности, обороны и правопорядка РФ и ОАО НПП «Радий». Разработан твердотопливный импульсный ракетный двигатель «Огнемеч — 90», работающий на тротиловых шашках весом 0,5 кг. Он позволяет генерировать гиперзвуковую высокоэнтальпийную струю мощностью 90 МВт, скоростью 7000 м/сек и температурой 4500оС. Давление на фронте ударной волны достигает 500 мПа. Предложено устанавливать на бронетехнику 21 РД «Огнемеч — 90» с возможностью залповой или беглой стрельбы. Однако работы были приостановлены в 2003 году.

 

Продолжение следует…

 

 

 

Список источников:

 

1. Заявка на секретное изобретение України (содержит информацию отнесенную к государственной тайне). СПОСОБ ГИПЕРЗВУКОВОЙ ЗАЩИТЫ БРОНЕАВТОМОБИЛЯ И ТВЁРДОТОПЛИВНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ «ОГНЕМЕЧ – 90». Соавторы и заявители: Гальченко Н.А., Синчук О.Н. и Троценко Э.А.

2. Патент України № 22363. ВМОHТОВАHИЙ ДИHАМІЧHИЙ ЗАХИСТ. Власник: Харківське конструкторське бюро з машинобудування ім. О.О. Морозова (UA).

3. Патент України № 50850. ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИЯВЛЕННЯ ЛАЗЕРНОГО ОПРОМІНЕННЯ БРОНЬОВАНОЇ МАШИНИ. Власник: Казенне підприємство Харківське конструкторське бюро з машинобудування ім. О.О. Морозова (UA).

4. Патент Российской Федерации № 2138004. ВЫСОКОЗАЩИЩЕННЫЙ ТАНК С ЭКИПАЖЕМ ДВА ЧЕЛОВЕКА. ОАО «Специальное конструкторское бюро транспортного машиностроения» (ОАО «Спецмаш» RU).

5. Патент Российской Федерации № 2165617.УНИФИЦИРОВАННАЯ БАШНЯ ТАНКА. Патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро транспортного машиностроения (RU).

6. Патент Российской Федерации № 2169336. БАШНЯ ТАНКА. Патентообладатель: Конструкторское бюро транспортного машиностроения (RU).

7. Патент Российской Федерации № 2233418.УНИФИЦИРОВАННАЯ БАШНЯ ТАНКА. Патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро транспортного машиностроения (RU).

8. M. Held, «Active Protection Against KE-Rounds and Shaped Charges at Short Distances».