Динамическая защита – вчера,сегодня,завтра

Динамическая защита – вчера,сегодня,завтра

Общепризнанным в мире создателем динамического способа защиты (ДЗ) считается немецкий разработчик Манфред Хельд (М. Held). Однако сам Хельд, будучи в начале 1990-х гг. в Москве, после посещения НИИ стали признал, что приоритет в этом способе защиты следует отдать специалистам из России. В этом его убедили показанные ему отчеты по изучению влияния контрвзрыва на кумулятивную струю, сделанные еще в середине 1940-х гг. учеными П.Т. Алексеевым и И.А. Бытенским. Данный факт нашел подтверждение в 1998 г. на международном симпозиуме по баллистике в совместном докладе уже признанных к тому времени разработчиков ДЗ – М. Хельда (Германия), М. Майзелесса (Израиль) и Д. Рототаева (Россия, ОАО «НИИ стали-).

Официальный приоритет в этой области принадлежит, однако, США: первые заявки по конструктивному исполнению ДЗ были поданы этой страной в 1967 г. Из приведенного графика видно, что первоначально наибольшее внимание к этой проблеме уделялось также в Германии и Великобритании. Так, к началу 1980-х гг. немцы уже располагали опытными образцами такой защиты, которые компоновались на танке МВТ-70.

Широким фронтом велись работы по динамической защите и в нашей стране. В НИИ стали в период 1964-1972 гг. над проблемой практического использования ДЗ в защите танка работала группа под руководством вначале А.И. Платова, затем этой тематикой занялся Д.А. Рототаев, возглавивший в 1978 г. отдел динамической защиты института.

В НИИ стали в те годы исследовались самые различные конструктивные решения, реализующие способ динамической защиты. Среди них можно выделить три варианта: объемную конструкцию, получившую название «Крест»; конструкцию с использованием удлиненных кумулятивных зарядов, которая была запатентована и сегодня ее доработанный вариант используется в украинском комплексе ДЗ -Нож», и конструкцию с использованием плоских элементов динамической защиты.

Номера и даты получения патентов на ДЗ за рубежом до начала 1990-х гг.

Уже тогда отечественные специалисты пришли к выводу, что наиболее рациональной является плоская схема ДЗ. Сегодня практически все зарубежные разработки в этой области реализуют именно это конструктивное решение. Но ни США, ни Германии, ни СССР не удалось первыми принять эту защиту на вооружение, установить ее на танки и применить в реальных боевых действиях. Впервые она была использована в 1982 г Израилем на Ближнем Востоке, когда ДЗ «Blazer», установленная на танках М48, М60 и «Центурион», успешно прошла испытания в боевых условиях. Именно с этого момента динамическая защита стала полноправной системой, используемой разработчиками защиты бронетанковой техники.

Почему же приоритет в боевом применении ДЗ оказался не за Россией, а за Израилем? Основная причина заключалась в том, что против внедрения защиты с взрывчатым веществом на танках жестко выступало руководство Министерства обороны страны и, в первую очередь, Главный маршал бронетанковых войск А.Х. Бабаджанян, который рассматривал танк как средство для транспортировки десанта в бою, а ДЗ никак не вписывалась в эту концепцию. Когда ему представили прототип ДЗ, он сказал, что пока жив, на броне танка ни грамма взрывчатого вещества не будет.

Первое опубликованное фото танка с динамической защитой. Опытный танк МВТ-70 (Германия); ДЗ установлена на лобовой проекции башни, 1970 г.

Танк М48, оснащенный элементами ДЗ, в Центральном музее бронетанкового вооружения и техники в подмосковной Кубинке.

Элемент динамической защиты типа «Крест».

Плоский элемент динамической защиты 4С20 и контейнер навесного комплекса динамической защиты «Контакт».

Танк Т-72Б с навесным комплексом динамической защиты «Контакт».

Добытый и доставленный в СССР в 1982 г. образец танка М48 с ДЗ «Blazer» быстро расставил все на свои места. Испытания комплекса, проведенные на Кубинском полигоне, убедили военных чиновников в его высокой эффективности. Поэтому незамедлительно последовало решение ЦК КПСС об ускорении аналогичных работ. Уже через полгода НИИ стали, уже обладавший большим научным и практическим заделом, совместно с предприятиями Минмаша, МОП и МО создал комплекс «Контакт», который в том же году приняли на вооружение. Следом было организовано и его массовое производство. Это позволили Советскому Союзу не только догнать основных конкурентов в области ДЗ (Израиль, Германию, США), но и уйти далеко вперед.

Историей доказано, что в критические моменты в любом деле всегда находятся люди, которые берут на себя инициативу, всю полноту ответственности и решают, казалось бы, непреодолимые проблемы. Напомним, шел 1982 г. Тогда за провал в деле государственного масштаба можно было лишиться всего, и любой, кто брался за это, прекрасно понимал, на какой риск идет. В роли локомотива, сумевшего собрать и сплотить вокруг себя молодой коллектив исследователей и направить его в созидательное русло, выступил Д.А. Рототаев, занимавший в НИИ стали должность начальника отдела ДЗ.

Оснащение динамической защитой основного отечественного парка танков в столь короткий период привело в шок зарубежных разработчиков противотанкового вооружения. Весь накопленный годами арсенал кумулятивных боеприпасов стал беспомощен против защиты отечественных боевых машин. Противнику требовались годы и огромные вложения, чтобы восстановить паритет.

А в Советском Союзе уже спустя три года приняли на вооружение новый универсальный комплекс ДЗ «Контакт-5», который впервые в мире гарантировал комплексную защиту как от кумулятивных боеприпасов, так и от бронебойных подкалиберных снарядов. 25-30%-ный прирост стойкости от бронебойных оперенных подкалиберных снарядов, который обеспечивал «Контакт-5», на тот период стало большим достижением. Задачу удалось решить метанием навстречу снаряду достаточно толстой стальной крышки, которая эффективно воздействовала на его сердечник.

Одновременно было решено множество научных и технических проблем. Одна из них заключалась в обеспечении надежного срабатывания элементов ДЗ от сердечников БПС, имеющих значительно меньшую скорость, чем скорость кумулятивной струи, и исключить их срабатывание при обстреле танка снарядами малокалиберных пушек.

«Контакт-5» уже являлся неотъемлемой частью защиты танка, поэтому его называют встроенным (ВДЗ). Стоит заметить, что он еще не был принят на вооружение, а Д.А. Рототаев уже приступил к организации работ по изучению особенностей функционирования тандемных боеприпасов, которые только-только маячили на горизонте, и начал искать возможные пути борьбы с ними. Тогда же под его руководством начались исследования по изучению возможностей нового класса материалов, сегодня называемых энергетическими.

К 2000 г. в НИИ стали создали навесной комплекс ДЗ для легкобронированных машин (ЛБМ). Для российской «оборонки» это было, пожалуй, самым трудным временем. Нашей армии было не до промышленности, и закупать новое, а тем более финансировать исследования, она не хотела, да и не имела возможности. Выручила заграница. Новой разработкой заинтересовались в ОАЭ, которые в итоге стали первым государством, принявшим на вооружение комплекс ДЗ для легкобронированной техники. Российский комплекс установили на БМП-3, уже стоявших на вооружении армии ОАЭ.

Т-90А со встроенным комплексом динамической защиты «Контакт-5».

БМП-3 с навесным комплексом динамической защиты, разработанным для ОАЭ.

Как и в любом новом деле, существовал риск и при выполнении этого контракта, поскольку опыта по созданию ДЗ для ЛБМ в мире еще не было. Тогда всю полноту ответственности взял на себя В.А. Григорян, занимавший в ту пору должность генерального директора ОАО «НИИ стали». Менее чем за год удалось создать и сдать зарубежному заказчику работоспособный комплекс ДЗ для ЛБМ. Одна из основных проблем заключалась в том, что совместное воздействие взрыва гранаты и стандартного танкового блока ДЗ, установленного на тонкую броню, приводили к печальным последствиям – проломам в броне и выходу легкобронированной машины из строя. В ходе работ с инозаказчиком удалось преодолеть эту и множество других проблем, связанных с отработкой принципиально нового комплекса защиты.

Таким образом, уже к 2000 г. Россия в области ДЗ по многим показателям опередила многих зарубежных конкурентов и имела достаточный научный задел и экспериментальный материал, чтобы двигаться дальше. А задачи, стоявшие перед конструкторами, были весьма амбициозными – создать защиту, способную бороться с тандемными кумулятивными боеприпасами, пробивающими более одного метра брони, и в разы повысить эффективность защиты от современных оперенных бронебойных подкалиберных снарядов (ОБПС) танковых пушек. Учитывая возросший мировой интерес к высокозащищенной легкобронированной технике, требовалось существенно повысить и ее защиту, в первую очередь, от кумулятивных средств поражения.

К 2006 г. в НИИ стали уже были отработаны и сданы на вооружение новые элементы ДЗ индексов 4С24 и 4С23, принципиально отличающиеся от применявшихся в комплексах ДЗ первых поколений – ЭДЗ 4С20 и 4С22 комплексов «Контакт» и «Контакт-5». ЭДЗ 4С24 содержал в 2 раза меньше взрывчатого состава, обеспечивая тот же уровень противокумулятивной защиты, что и 4С20. Это сразу же упрощало решение проблем обеспечения живучести. Применение нового взрывчатого состава в ЭДЗ 4С23 позволило поднять эффективность и надежность работы комплекса ДЗ против бронебойных подкалиберных оперенных снарядов, в том числе и низкоскоростных, от которых «Контакт-5» работал нестабильно: с уменьшением скорости снаряда вероятность срабатывания комплекса тоже снижалась. За счет оптимизации конструкции ВДЗ и применения нового элемента 4С23 удалось существенно повысить его эффективность и против тандемных кумулятивных боеприпасов.

Т-90МС с комплексом ДЗ «Реликт».

Рентгенограмма взаимодействия кумулятивной струи с ЭДЗ первых поколений (4С20). ДЗ не успевает воздействовать на головную часть струи, а она может пробить до 50-60 мм стальной брони, т.е. представляет опасность для тонкой брони.

Рентгенограмма взаимодействия кумулятивной струи с ЭДЗ второго поколения (4С24). Проскока лидирующей части здесь нет.

БМП-3 с ДЗ,.разработанной в ОКР Каркас-2

Принципиальное отличие нового комплекса от ВДЗ «Контанкт-5» заключалось в применении так называемого «двухстороннего метания», когда внедряющийся боеприпас нагружается пластиной, летящей навстречу и второй пластиной, двигающейся вдогон.

В том же году комплекс с ЭДЗ 4С23 под названием «Реликт» был принят на вооружение и появился на танках Т-72Б, Т-80БВ, Т-90МС и БМПТ. По сравнению с «Контактом-5» (кроме существенно улучшенных защитных характеристик) этот комплекс отличает и значительно более высокая ремонтопригодность, которая достигается модульной конструкцией. Так, лобовая защита выполнена единым модулем, который легко заменяется при повреждениях в полевых условиях. За разработку этого комплекса второго поколения четверо сотрудников института – В.А. Григорян, Н.С. Дорохов, М.О. Алексеев и А.И. Егоров получили Премию Правительства РФ.

Весомые успехи были достигнуты и области создания ДЗ для легкобронированной техники. Работы, проведенные в рамках ОКР «Каркас-2», «Бережок» и «Тифон», привели к появлению комплексов, соответственно, для БМП-3, БМП-2 и БТР-90. Эти комплексы на базе нового элемента 4С24 обеспечивали надежную защиту от РПГ типа ПГ-7 и ПГ-9 в любых курсовых углах, что особенно важно при ведении боевых действий в городских условиях.

При разработке этих комплексов удалось преодолеть целый ряд научных и прикладных проблем, которые до сих пор остаются нерешенными во многих зарубежных образцах: обеспечить защиту от проскока лидирующей части кумулятивной струи (как показано на фото) и непередачу детонации между элементами ДЗ внутри блока ДЗ, а также между блоками ДЗ. Это гарантировало высокую живучесть (выход из строя только одного блока ДЗ), высокую противопульную противоснарядную и противокумулятивную стойкость и исключило проломы и трещины в основной броне. В результате стало возможным устанавливать ДЗ даже на тонкобронные бронемашины типа БМП или БТР.

Несмотря на достигнутые результаты, в НИИ стали считают, что дальнейшее движение вперед вряд ли возможно, если продолжать эксплуатировать динамическую защиту с использованием только энергии взрывчатого вещества. На практике показано, что на разрушение кумулятивной струи или сердечника ОБПС в таких комплексах ДЗ расходуется не более 10% энергии взрыва. Остальная часть энергии не используется, оказывая на защищаемый объект и ближнее окружение паразитное воздействие. Это относится ко всем комплексам ДЗ, использующих ВВ, в том числе комплексам типа «Контакт», «Реликт», «Нож» и др.

Вообще, относительно эффективности комплекса «Нож», декларируемой в различных источниках рекламного характера, у специалистов НИИ стали есть большие сомнения. Особенно по ОБПС. Работы, проведенные институтом в конце 1970-х – начале 1980-х гг. по исследованию воздействия на сердечники БПС различных поражающих факторов (фугасное воздействие взрыва, поражение осколками и крупными стержневыми элементами, кумулятивными линейными зарядами) показали, что эффект от такого локального воздействия проявляется, когда боеприпас поражается на значительных удалениях от основной брони. Комплекс «Нож», расположенный непосредственно на броне, в принципе таких расстояний не обеспечивает.

Даже после воздействия на ОБПС такого мощного поражающего средства, как тяжелая стальная крышка комплекса «Контакт-5», время взаимодействия которой с сердечником в десятки раз более длительное, чем действие тонких кумулятивных ножей, снаряд теряет в бронепробитии всего 20%. Не будем останавливаться на других технических проблемах, являющихся неотъемлемой частью принципа, заложенного в ДЗ «Нож». О них будет рассказано в следующих материалах. Там же постараемся прокомментировать и «уникальные» кадры натурных испытаний ДЗ «Нож», гуляющие по интернет-ресурсам и якобы подтверждающие его высокую эффективность. А пока реальные кадры стойкости танка «Булат» с ДЗ «Нож», участвующего в военном конфликте на юге Украины, говорят об обратном.

Проблемам снижения побочных эффектов традиционной динамической защиты разработчиками всех стран всегда уделялось большое внимание. Так уже в 1995 г на выставке IDEX-95 французская фирма SNPE показала целый ряд технических идей по решению данного вопроса. Они позволяли так минимизировать воздействие взрыва элементов ДЗ на броню, что комплекс защиты этой фирмы можно было устанавливать на алюминиевую броню толщиной 25-30 мм. Комплекс ДЗ с минимальным побочным эффектом под названием CLARA разработан и в Германии. В нем используются элементы ДЗ с корпусами из высокомолекулярного полиэтилена, а в польском комплексе CERAWA-1 в них применены композиционные материалы. Однако все эти ухищрения не решают главной проблемы комплексов ДЗ с ВВ – низкого КПД.

Именно этот недостаток стал основной причиной поиска новых энергетических материалов для ДЗ, способных локализовать выделение энергии только в области взаимодействия с внедряющимся боеприпасом. Разработчики последовательно вышли на использование различных малоплотных ВВ, ВВ с низкой скоростью превращения, малочувствительных составов и т.д.

За рубежом к данному классу ДЗ можно отнести такие комплексы, как IRA (Insensitive Reactive Armor – ДЗ с малочувствительным ВВ), SLERA (Self Limiting ERA – самозатухающая ДЗ), LERA (Lightweight enhanced reactive armor -облегченная усиленная ДЗ), LRA (Locally Reacting Armour – ДЗ с локальным воздействием) и др. Эти комплексы сегодня устанавливаются на БТР «Страйкер», М113, БМП «Warrior».

Результат испытания ДЗ обстрелом гранатой ПГ-9. Вышел из стоя только один блок ДЗ.

Танк «Меркава-4» с ДЗ NxRA на бортовых экранах.

Близко к ним примыкают и такие комплексы ДЗ, в которых ВВ вообще не применяется. Вместо них используют совершенно другие энергетические материалы, например поликарбонат, полиуретан силикон и др. За рубежом они носят названия NxRA и NERA. Ярким примером использования таких комплексов является ДЗ NERA на бортовых экранах танка «Меркава-4». Из информационных источников известно, что такой экран содержит несколько слоев оргстекла и обеспечивает уровень противокумулятивной защиты 300-350 мм, что вполне достаточно для защиты от РПГ типа ПГ-7.

Россия одна из первых начала исследования в этом направлении. Сегодня ОАО «НИИ стали» имеет убедительные результаты, которые предполагается использовать в защите перспективных образцов бронетанковой техники. По эффективности и эксплуатационным параметрам комплексы с новыми энергетическими материалами превосходят все существующие комплексы с использованием взрывчатых веществ. Энергетические материалы в обычном состоянии ведут себя как инертные, но при высокоскоростном нагружении – как взрывчатые вещества. Но в отличие от ВВ, активная область в них не распространяется, а локализуется в районе нагружения и практически вся выделившаяся энергия идет на противодействие внедряющемуся боеприпасу. Другими словами, КПД комплексов с активными материалами на порядок выше, чем у ДЗ с применением ВВ. Таким образом, в нашей стране, начиная с конца 1990-х гг., опережающими темпами ведется разработка универсальных комплексов ДЗ, эффективных как от кумулятивных средств поражения, так и от ОБПС. Причем и ДЗ «Реликт», установленный на танки Т-90 или Т-72, и перспективные комплексы обеспечивают уровень защиты от большинства современных ОБПС, в том числе и таких снарядов, как американские М829А2 и М829АЗ к 120-мм танковой пушке.

Однако стратегия использования ДЗ в России и в основных западных странах за прошедший период отличалась. Так, если за рубежом в главных танкопроизводящих странах (США, Германия, Франция, Израиль и пр.) ДЗ на танках используется как вспомогательное средство для защиты слабозащищенных проекций и ослабленных зон, то на ЛБМ она становится обязательных атрибутом, обеспечивающим, в первую очередь, противокумулятивную защиту. Сегодня ДЗ серийно производится и устанавливается на БМП «Брэдли», БТР «Страйкер» и М113 (США), на новую БМП «Пума» (Германия), БМП «Warrior» (Великобритания). Свои комплексы для ЛБМ имеют Италия, Франция, Израиль, Испания и др.

В то же время мы видим, как в зонах военных конфликтов легкая бронетанковая техника буквально обвешивается по периметру решетчатыми экранами. Как средство защиты от кумулятивных боеприпасов, решетки на порядок дешевле, проще и доступнее. Однако эффективность их невысока: они оптимизированы под определенные РПГ, и вероятность перехватить и уничтожить гранату не выше 0,5-0,6, тогда как эффективность ДЗ оценивается в 0,8-0,9.

В России и странах постсоветского пространства, наоборот, ДЗ уже давно стала обязательных компонентом защиты танков и пока отсутствует в составе защиты БМП, БТР и другой легкобронированной техники. Те опытные разработки, которые создавались в России в рамках ОКР «Каркас-2»», «Бережок», «Тифон» и др., так и не дошли до принятия на вооружение и, тем более, до серийного производства.

ДЗ L-VAS на БТРМ113.

ДЗ SABLIN на БМП Pizzaro (Испания).

ДЗ «BRAT» на БМП «Брэдли»

Т-90МС с комплексом ДЗ "Реликт"

Однако мировые тенденции в области защиты бронетанковой техники таковы, что и к ЛБМ сегодня предъявляются высочайшие требования по защите от кумулятивных боеприпасов, мин и самодельных взрывных устройств. В этих условиях заказчики этой техники, в том числе и российские, будут вынуждены задуматься об обеспечении этих требований.

Пока Министерство обороны РФ делает ставку на использование активных способов защиты. Однако сложность, неуниверсальность, дороговизна, эксплуатационная ненадежность этих комплексов вряд ли сделает их доступными для массового производства. Да и экспортный потенциал ЛБМ с КАЗ (по причине их дороговизны и еще большей опасности, чем ДЗ, для окружающих) может снизиться.

Так что ДЗ как способ защиты был, есть и останется таковым еще на долгие годы. Тем более что сегодня ДЗ коренным образом отличается от комплексов первых поколений конца 1990-х гг. как по эффективности, так и по эксплуатационным параметрам. Конечно, без этого способа защиты вряд ли удастся оптимально решить проблему коренного повышения защищенности легкобронированной техники, спрос на которую в ближайшие годы будет только расти.

Использованы фото из архива ОАО "НИИ стали", общедоступной сети Интернет, а также фото М. Путникова, Д. Пичугина и С. Федосеева.

Сергей Суворов, кандидат военных наук