I løbet af en relativt kort historie med pansrede køretøjer (BTT) for landstyrkerne, der er omkring hundrede år gammel, har karakteren af fjendtlighedernes adfærd gentagne gange ændret sig. Disse ændringer var af kardinal karakter - fra "positionel" til "mobil" krig og endvidere til lokale konflikter og terrorbekæmpelse. Det er arten af de foreslåede militære operationer, der er afgørende for dannelsen af krav til militært udstyr. Derfor ændrede rangeringen af BTT's vigtigste ejendomme sig også. Den klassiske kombination "ildkraft - forsvar - mobilitet" er gentagne gange blevet opdateret, suppleret med nye komponenter. På nuværende tidspunkt er det synspunkt fastlagt, hvorefter sikkerheden prioriteres.
En betydelig udvidelse af rækkevidden og mulighederne for anti-pansrede køretøjer (BTT) gjorde dens overlevelsesevne til den vigtigste betingelse for opfyldelsen af en kampmission. At sikre overlevelsesevnen og (i en snævrere forstand) beskyttelse af BTT er baseret på en integreret tilgang. Der kan ikke være nogen universel beskyttelse mod alle mulige moderne trusler, derfor er forskellige beskyttelsessystemer installeret på BTT -faciliteter, der komplementerer hinanden. Til dato er der skabt snesevis af strukturer, systemer og komplekser til beskyttelsesformål, lige fra traditionelle rustninger til aktive beskyttelsessystemer. Under disse forhold er dannelsen af den optimale sammensætning af kompleks beskyttelse en af de vigtigste opgaver, hvis løsning i høj grad bestemmer perfektionen af den udviklede maskine.
Løsningen på problemet med integrering af beskyttelsesmidler er baseret på analyse af potentielle trusler under de forudsatte brugsbetingelser. Og her er det nødvendigt at vende tilbage til det faktum, at fjendtlighedernes karakter og følgelig det "repræsentative tøj til anti-tankvåben" er
sammenlignes for eksempel med anden verdenskrig. I øjeblikket er de farligste for BTT to modsatte (både med hensyn til det teknologiske niveau og anvendelsesmetoder) grupper af midler - præcisionsvåben (WTO) på den ene side og nærkampsvåben og miner på den anden side. Hvis brugen af WTO er typisk for højt udviklede lande og som regel fører til temmelig hurtige resultater i ødelæggelsen af fjendens pansrede køretøjsgrupper, så udbredt brug af miner, improviserede eksplosive anordninger (SBU) og håndholdte anti- tankgranatkastere af forskellige væbnede formationer er af lang sigt. Erfaringerne fra de amerikanske militære operationer i Irak og Afghanistan er meget vejledende i denne forstand. I betragtning af sådanne lokale konflikter som de mest typiske for moderne forhold, bør det indrømmes, at det er miner og nærkampsvåben, der er farligst for BTT.
Trusselsniveauet fra miner og improviserede eksplosive anordninger er godt illustreret af de generelle data om tab af udstyr fra den amerikanske hær i forskellige væbnede konflikter (tabel 1).
Analysen af tabsdynamikken giver os mulighed for utvetydigt at konstatere, at mineaktionskomponenten i den komplekse beskyttelse af pansrede køretøjer er særlig relevant i dag. Tilvejebringelse af minebeskyttelse er blevet et af hovedproblemerne for udviklerne af moderne militære køretøjer.
For at bestemme måderne til at sikre beskyttelse er det først og fremmest nødvendigt at vurdere egenskaberne ved de mest sandsynlige trusler - typen og kraften af de anvendte miner og eksplosive anordninger. I øjeblikket er der blevet skabt et stort antal effektive antitankminer, der blandt andet adskiller sig fra handlingsprincippet. De kan udstyres med push-action sikringer og flerkanals sensorer-magnetometriske, seismiske, akustiske osv. Sprænghovedet kan enten være det enkleste højeksplosive eller med slående elementer af typen "shock core", som har en høj rustning- piercing evne.
Specifikationerne ved de overvejede militære konflikter indebærer ikke tilstedeværelsen af "højteknologiske" miner i fjendens besiddelse. Erfaringerne viser, at der i de fleste tilfælde bruges miner og oftere SBU'er med højeksplosiv handling med radiostyrede eller kontaktsikringer. Et eksempel på en improviseret eksplosiv enhed med en simpel tryksikring er vist i fig. 1.
tabel 1
For nylig har der i Irak og Afghanistan været tilfælde af brug af improviserede eksplosive anordninger med markante elementer af typen "shock core". Fremkomsten af sådanne enheder er et svar på at øge minebeskyttelsen af BTT. Selvom det af indlysende grunde er umuligt at fremstille en højkvalitets og meget effektiv kumulativ samling med "improviserede midler", er rustningspiercing-evnen for sådanne SBU'er dog op til 40 mm stål. Dette er helt nok til pålideligt at besejre letpansrede køretøjer.
Minernes kraft og den anvendte SBU afhænger i høj grad af tilgængeligheden af visse sprængstoffer (sprængstof) samt mulighederne for deres lægning. Som regel fremstilles IED'er på basis af industrielle sprængstoffer, som med samme kraft har en meget større vægt og volumen end "kamp" -eksplosiver. Vanskeligheder ved den skjulte lægning af sådanne omfangsrige IED'er begrænser deres magt. Data om hyppigheden af brug af miner og IED'er med forskellige TNT -ækvivalenter, opnået som følge af generalisering af erfaringerne fra amerikanske militære operationer i de seneste år, er angivet i tabel. 2.
tabel 2
Analyse af de præsenterede data viser, at mere end halvdelen af de eksplosive enheder, der blev brugt i vores tid, har TNT-ækvivalenter på 6-8 kg. Det er dette område, der bør anerkendes som det mest sandsynlige og derfor det farligste.
Set ud fra nederlagets art er der typer af sprængninger under bilens bund og under rattet (larve). Typiske eksempler på læsioner i disse tilfælde er vist i fig. 2. I tilfælde af eksplosioner under bunden er det højst sandsynligt, at skrogets integritet (brud) og ødelæggelse af besætningen både på grund af dynamiske belastninger, der overstiger de maksimalt tilladte og på grund af stødbølge og fragmentering flow er meget sandsynligt. Under hjuleksplosioner går køretøjets mobilitet som regel tabt, men hovedfaktoren, der påvirker besætningen, er kun dynamiske belastninger.
Fig 1. Improviseret eksplosiv enhed med tryksikring
Tilgange til sikring af minebeskyttelse af BTT bestemmes primært af kravene til beskyttelse af besætningen og kun for det andet - af kravene til opretholdelse af køretøjets funktionsdygtighed.
Vedligeholdelse af det interne udstyrs funktionsdygtighed og som følge heraf teknisk kampevne kan sikres ved at reducere stødbelastningerne på dette udstyr og dets fastgørelsespunkter. Mest
kritisk i denne henseende er komponenter og samlinger fastgjort til maskinens bund eller inden for den maksimalt mulige dynamiske afbøjning af bunden under sprængning. Antallet af fastgørelsespunkter for udstyr til bunden bør minimeres så meget som muligt, og disse knuder skal selv have energiabsorberende elementer, der reducerer dynamiske belastninger. I hvert tilfælde er udformningen af fastgørelsespunkterne original. Fra bundkonstruktionens synspunkt er det for at sikre udstyrets funktionsdygtighed nødvendigt at reducere den dynamiske afbøjning (øge stivheden) og sikre den maksimalt mulige reduktion af de dynamiske belastninger, der overføres til fastgørelsespunkterne for det interne udstyr.
Besætningsvedligeholdelse kan opnås, hvis en række betingelser er opfyldt.
Den første betingelse er at minimere de dynamiske belastninger, der overføres under detonationen til besætningens eller troppens sæders fastgørelsespunkter. Hvis sæderne er fastgjort direkte til bunden af bilen, vil næsten al den energi, der tilføres denne del af bunden, blive overført til deres fastgørelsespunkter, derfor
ekstremt effektive energiabsorberende sædesamlinger er påkrævet. Det er vigtigt, at beskyttelse ved høj ladestyrke bliver tvivlsom.
Når sæderne er fastgjort til skrogets sider eller tag, hvor zonen med lokale "eksplosive" deformationer ikke strækker sig, overføres kun den del af de dynamiske belastninger, der fordeles til karosseriet som helhed, til fastgørelsespunkterne. I betragtning af den betydelige masse af kampkøretøjer samt tilstedeværelsen af faktorer som ophængselasticitet og delvis energiabsorbering på grund af lokal deformation af strukturen vil accelerationer, der overføres til siderne og taget af skroget, være relativt små.
Den anden betingelse for at opretholde besætningens arbejdskapacitet er (som i tilfælde af internt udstyr) udelukkelse af kontakt med bunden ved den maksimale dynamiske afbøjning. Dette kan opnås rent konstruktivt - ved at opnå den nødvendige afstand mellem bunden og gulvet i det beboelige rum. Forøgelse af bundens stivhed fører til et fald i denne nødvendige frigang. Besætningens ydeevne sikres således ved særlige stødabsorberende sæder, der er fastgjort på steder langt fra zoner med mulig anvendelse af eksplosive laster, samt ved at eliminere besætningens kontakt med bunden ved maksimal dynamisk afbøjning.
Et eksempel på den integrerede implementering af disse metoder til minebeskyttelse er den relativt nyligt opståede klasse af MRAP -pansrede køretøjer (Mine Resistant Ambush Protected), som har øget modstandsdygtighed over for eksplosive anordninger og håndvåben (fig. 3) …
Figur 2. Arten af pansrede køretøjers nederlag ved undergravning under bunden og under hjulet
Vi skal hylde den højeste effektivitet, som USA har vist, som udviklingen og forsyningen af store mængder af sådanne maskiner til Irak og Afghanistan blev organiseret med. Et temmelig stort antal virksomheder blev overdraget denne opgave - Force Protection, BAE Systems, Armor Holdings, Oshkosh Trucks / Ceradyne, Navistar International osv. Dette forudbestemte en betydelig reduktion i MRAR -flåden, men gjorde det samtidig muligt at levere dem i de nødvendige mængder på kort tid.
De fælles træk ved tilgangen til at sikre minebeskyttelse på disse selskabers biler er den rationelle V-formede form af den nederste del af skroget, øget bundstyrke på grund af brugen af tykke rustningsplader i stål og den obligatoriske brug af særlige energiabsorberende sæder. Beskyttelse er kun tilgængelig for det beboelige modul. Alt, hvad der er "udenfor", inklusive motorrummet, har enten ingen beskyttelse overhovedet eller er dårligt beskyttet. Denne funktion gør det muligt at modstå undergravning
tilstrækkeligt kraftfulde IED'er på grund af let ødelæggelse af de "ydre" rum og samlinger med minimering af overførsel af påvirkning på det beboelige modul (fig. 4). Lignende løsninger implementeres både på tunge maskiner, for eksempel Ranger fra Universal Engineering (5) og på lys, herunder IVECO 65E19WM. Med åbenbar rationalitet under forhold med begrænset masse giver denne tekniske løsning stadig ikke høj overlevelsesevne og bevarelse af mobilitet med relativt svage eksplosive anordninger samt kuglebeskydning.
Ris. 3. Pansrede køretøjer i MRAP -klassen (Mine Resistant Ambush Protected) har øget modstandsdygtighed over for eksplosive anordninger og håndvåben
Ris. 4. Afmontering af hjul, kraftværk og eksternt udstyr fra besætningsrummet, når en bil sprænges af en mine
Ris. 5. Tunge pansrede køretøjer af Ranger -familien Universal Engineering
Ris. 6 Køretøj af Typhoon -familien med et øget niveau af minemodstand
Enkel og pålidelig, men ikke den mest rationelle set fra vægten, er brugen af tungt stålplade til at beskytte bunden. Lettere bundkonstruktioner med energiabsorberende elementer (f.eks. Sekskantede eller rektangulære rørformede dele) bruges stadig meget begrænset.
Biler af Typhoon -familien (fig. 6), udviklet i Rusland, tilhører også MRAP -klassen. I denne familie af biler implementeres næsten alle i øjeblikket kendte tekniske løsninger til sikring af minebeskyttelse:
- V-formet bund, - flerlags bund af besætningsrummet, minesump, - indvendigt gulv på elastiske elementer
- besætningens placering i den størst mulige afstand fra det mest sandsynlige sted for detonation
- enheder og systemer beskyttet mod direkte påvirkning af våben
- energiabsorberende sæder med sikkerhedsseler og nakkestøtter.
Arbejdet med Typhoon -familien er et eksempel på samarbejde og en integreret tilgang til at løse problemet med at sikre sikkerhed generelt og minemodstand i særdeleshed. Hovedudvikleren inden for beskyttelse af biler skabt af Ural Automobile Plant er OAO NII Stali. Udviklingen af den generelle konfiguration og layout af kabiner, funktionelle moduler samt energiabsorberende sæder blev udført af JSC "Evrotechplast". For at udføre numerisk simulering af eksplosionspåvirkningen på køretøjets struktur var specialister fra Sarov Engineering Center LLC involveret.
Den nuværende tilgang til dannelsen af minebeskyttelse omfatter flere faser. I første fase udføres numerisk modellering af eksplosionsprodukters indvirkning på et skitseret design. Yderligere er den eksterne konfiguration og det generelle design af bunden, anti-minepaller afklaret, og deres struktur er ved at blive udarbejdet (udviklingen af strukturer udføres også først ved hjælp af numeriske metoder og derefter testet på fragmenter ved ægte detonation).
I fig. 7 viser eksempler på numerisk modellering af en eksplosions indvirkning på forskellige strukturer af minehandlingsstrukturer, udført af JSC "Research Institute of Steel" inden for rammerne af arbejdet med nye produkter. Efter afslutningen af maskinens detaljerede design simuleres forskellige muligheder for dens undergravning.
I fig. 8 viser resultaterne af numeriske simuleringer af en Typhoon -køretøjs detonation udført af Sarov Engineering Center LLC. Baseret på resultaterne af beregningerne foretages de nødvendige ændringer, hvis resultater allerede er verificeret af ægte detonationstest. Denne tilgang i flere trin gør det muligt at vurdere korrektheden af tekniske løsninger på forskellige designfaser og generelt reducere risikoen for designfejl samt vælge den mest rationelle løsning.
Ris. 7 Billeder af deformerede tilstand af forskellige beskyttelsesstrukturer i den numeriske simulering af virkningen af en eksplosion
Ris. 8 Billedet af trykfordeling i den numeriske simulering af eksplosionen af bilen "Typhoon"
Et fælles træk ved de moderne pansrede køretøjer, der skabes, er de fleste systemers modularitet, herunder beskyttende. Dette gør det muligt at tilpasse nye prøver af BTT til de påtænkte brugsbetingelser og omvendt i mangel af trusler for at undgå uberettigede
omkostninger. Med hensyn til minebeskyttelse gør en sådan modularitet det muligt hurtigt at reagere på mulige ændringer i de anvendte eksplosive typer og kræfter og effektivt løse et af hovedproblemerne med at beskytte moderne pansrede køretøjer med minimale omkostninger.
Følgelig kan der drages følgende konklusioner om det problem, der behandles:
- en af de alvorligste trusler mod pansrede køretøjer i de mest typiske lokale konflikter i dag er miner og IED'er, der tegner sig for mere end halvdelen af tabet af udstyr;
- for at sikre en høj minebeskyttelse af BTT kræves en integreret tilgang, der omfatter både layout og design, "kredsløb" -løsninger samt brug af særligt udstyr, især energiabsorberende besætningsstole;
- BTT -modeller med høj minebeskyttelse er allerede blevet oprettet og bruges aktivt i moderne konflikter, hvilket gør det muligt at analysere oplevelsen af deres kampbrug og bestemme måder til yderligere at forbedre deres design.
