Ciência exata da munição

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Claro, existem barreiras inevitáveis e inevitáveis, digamos, leis imutáveis da física, que limitam as possibilidades de desenvolvimento. Pode ser que em certas áreas a melhoria seja geralmente impossível, uma vez que a tecnologia já atingiu seu nível ótimo de desenvolvimento.

A munição de tanque pertence a uma área onde, para o olho destreinado, esse estado já deveria ser alcançado. O desafio, em essência, é entregar uma carga de combate eficaz ao alvo exatamente no momento em que for necessário. Um aumento na precisão no futuro provavelmente virá da troca do canhão, não do projétil. Se os novos materiais puderem oferecer melhor penetração na armadura, eles serão, obviamente, revisados, testados e, em seguida, colocados em produção. Diferentes equipamentos de combate de projéteis, criando diferentes efeitos, serão desenvolvidos e implantados dependendo da necessidade e além, mas o básico, é claro, permanecerá o mesmo.

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A escala da inovação

No entanto, na prática, há um espaço considerável para inovação, mesmo em uma área tão estreita como a munição de tanque. As mudanças nas necessidades são determinadas pelas mudanças nos requisitos e, embora o desenvolvimento de projéteis provavelmente não seja uma causa, mas uma reação ao desenvolvimento de outras tecnologias, a necessidade de seu aprimoramento é urgentemente necessária.

Embora possa levar algum tempo até que mudanças revolucionárias possam chegar às linhas de frente, algumas delas só podem acontecer com o desenvolvimento paralelo de novas tecnologias de armas, os contornos de uma nova geração de projéteis de grande calibre já estão claramente emergindo.

“O governo dos EUA fez um trabalho muito bom nos últimos 40 anos mantendo o tanque como uma plataforma de combate de alta prioridade que deve ter superioridade significativa sobre as plataformas semelhantes de um adversário em potencial”, disse Craig Aakhus da Northrop Grumman Innovation Systems, acrescentando que porque disso, eles deveriam investir muito no desenvolvimento de sua linha de munições para tanques.

O desenvolvimento de munições para tanques americanos parece consistir em uma longa cadeia de mudanças sutis que gradualmente expandiram suas capacidades sem a necessidade de uma grande transformação de todo o sistema de distribuição de fatores danosos. "Quando colocamos pela primeira vez o sistema de 120 mm no tanque Abrams em meados dos anos 80, transferimos alguns projéteis alemães da Alemanha para os Estados Unidos e imediatamente começamos a melhorá-los."

“No final da década de 1980, o governo dos Estados Unidos lançou uma grande iniciativa para eliminar a lacuna tecnológica. Depois de realizar testes abrangentes, eles perceberam que esses projéteis não atendiam totalmente a todos os requisitos do exército. A este respeito, no final dos anos 80 - início dos anos 90, uma maior ênfase foi colocada no seu aperfeiçoamento, enquanto vários novos tipos de conchas com diferentes efeitos foram desenvolvidos."

“Por exemplo, um fusível remoto também foi adicionado ao invólucro HEAT do 830A1 com um forro”, disse Aakhus. - Naquela época, é claro, a ênfase estava no combate aos helicópteros. Então, o exército prestou atenção especial às ameaças blindadas e deu um salto brusco no início dos anos 90 em projéteis cinéticos, e continuamos esse trabalho hoje."

“Em geral, o exército adota um novo projétil a cada 8 a 10 anos, ele investe pesadamente em tecnologia e materiais para garantir que nossos sistemas de armas atendam às ameaças atuais. Obviamente, ainda estamos trabalhando com o mesmo sistema de armas, mas aumentamos sua vida útil integrando novas tecnologias às munições."

Aakhus destacou que a iniciativa e determinação do exército americano desempenha um papel importante no desenvolvimento desses desenvolvimentos.

“As ameaças estão evoluindo e devemos estar à frente delas. Acredito que a comunidade de usuários está fazendo um excelente trabalho na identificação dessas ameaças. As necessidades básicas são impulsionadas pela comunidade do cliente e nós, como desenvolvedores e fornecedores, respondemos a elas. Trabalhamos lado a lado com eles. Quando os requisitos são disponibilizados, vemos as mesmas tendências nas ameaças, portanto, identificamos as ameaças em paralelo e nos esforçamos para atender a essas necessidades."

Aakhus apontou para o desenvolvimento de um novo projétil versátil avançado de 105 mm, que implementou esta abordagem sincronizada da indústria e do cliente militar.

“Estão surgindo novas ameaças, por exemplo, os sistemas de mísseis guiados antitanque se espalharam e é necessário lutar contra eles. A indústria responde oferecendo munição com ogivas aprimoradas e fusíveis inteligentes.”

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Impacto

Na Europa, eles estão trabalhando em uma solução mais radical. Uma joint venture entre a British BAE Systems e a French Nexter, CTA International (CTAI), desenvolveu um sistema de armas completamente novo que usa uma abordagem não convencional para o projeto de projéteis. A munição telescópica é um projétil significativamente ou mesmo completamente "recuado" na carga de pólvora na manga. Este arranjo tornou possível reduzir significativamente o tamanho e a massa do tiro em comparação com os projéteis convencionais, e também tornou possível usar um suprimento de munição sem link. O sistema como um todo - um canhão com projéteis telescópicos - promete impacto várias vezes maior do que sistemas comparáveis, que eles deveriam substituir. Além disso, em comparação com um canhão tradicional, o sistema telescópico, devido a uma estiva de munição mais racional, pode acomodar quatro vezes mais projéteis a bordo.

Embora o sistema CTAI tenha um calibre relativamente pequeno de 40 mm, ele oferece recursos comparáveis aos sistemas de calibre maior. O CTAI diz que o sistema é adequado não só para instalação em veículos da categoria BMP, por exemplo, os britânicos Ajax e Warrior, nos quais já está instalado, mas também para instalação nos principais tanques de guerra.

O desenvolvimento das munições telescópicas começou há muito tempo - o conceito foi proposto no início dos anos 50 nos Estados Unidos - mas a complexidade da solução e a falta das tecnologias necessárias não permitiram que fossem colocadas em produção em massa. “A ideia de colocar um projétil em uma caixa de cartucho tem sido um objetivo ilusório, mas acalentado por décadas”, disse Rory Chamberlain do CTAI. - O antigo triângulo de "mobilidade, estabilidade de combate e eficiência de fogo" sempre foi um problema no caso de um tanque médio, pois ao tentar aumentar a eficiência de fogo da arma e os sistemas tornaram-se tão pesados que afetou negativamente a mobilidade e, como resultado, a capacidade de sobrevivência. O sistema telescópico é a única solução, pois possui um canhão menor e alimentadores. Todo o sistema gira em torno da munição, o principal é inserir com segurança e confiabilidade o projétil na caixa do cartucho, com o que obtemos suas características inerentes elevadas."

O principal problema técnico que o CTAI teve de resolver foi o selamento do projétil. “A estanqueidade do gás sempre foi, historicamente, um dos maiores desafios”, disse Chamberlain.- Nos designs antigos, você alcançava a rigidez quando o projétil se movia ao longo do rifling no cano. Em nossa solução, o próprio invólucro garante a estanqueidade. Foi difícil, mas conseguimos no CTAI e talvez este tenha sido o principal impulsionador do sucesso.”

Depois de resolver este problema, o resto do desenvolvimento continuou em bom estado de funcionamento, sem problemas anormais.

“Não é difícil quebrar uma noz - você só precisa saber qual ferramenta usar e fica mais fácil. É verdade que nosso projétil tem mais componentes do que uma simples munição padrão, mas quando você realmente entra nos detalhes e olha para a solução, ela se torna bastante simples."

disse Chamberlain.

“Eu não diria que, para isso, tivemos que investir em tecnologia maluca. Estes são os princípios básicos de produção desenvolvidos ao longo dos anos. Colocá-los na ordem certa, entender o sistema e como tudo funciona em conjunto é o que o CTAI foi capaz de fazer."

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Desafios construtivos

A produção de um novo tipo de projétil requer habilidades semelhantes e adesão aos mesmos princípios da produção de munição padrão, mas, como explicou Chamberlain, as operações no processo de produção - por exemplo, adicionar um propelente ao corpo, ou um processo conhecido como crimpagem, que em um projétil convencional consiste em prensar as mangas, e em um projétil telescópico em prensar as tampas frontal e traseira, são colocadas em ordem diferente devido às peculiaridades de cada tipo. “Essas operações individuais são muito simples quando você está fazendo os projéteis, mas talvez você esteja fazendo as operações em uma ordem diferente”, disse ele. - Imagine que a última operação realizada em uma munição convencional é um projétil, então ele é cravado e pressionado na manga. No caso da munição telescópica, a primeira coisa a fazer é pegar o projétil, depois ele é colocado na manga. Além disso, o propulsor é equipado internamente, após o que ocorre a crimpagem. Ele apenas muda a ordem das operações, mas as etapas individuais são as mesmas dos shells tradicionais."

Redesenhar todo o sistema de armas como um todo, em comparação com a melhoria repetida e gradativa de um de seus componentes, certamente parecia ser um risco mais alto. Falando sobre os primeiros testes de disparo bem-sucedidos do sistema instalado no veículo blindado britânico Ajax em 2016, o líder deste projeto observou que “os complexos problemas que surgem no caminho para isso não devem ser subestimados”. No entanto, ele também observou "as capacidades transformacionais do sistema voltadas para a vitória." Parece que os benefícios aqui poderiam ser significativamente maiores do que seria o caso com um programa com objetivos menos ambiciosos.

De acordo com o CTAI, seu sistema CT40 vai melhorar os três componentes: mobilidade, resistência de combate e eficiência de fogo. Algumas dessas melhorias serão implementadas por meio do canhão ou por meio de seus componentes de suporte, em particular da loja.

A questão ainda é polêmica se a versão do sistema integrado aos veículos britânicos será tão eficaz quanto a instalada nos veículos blindados de reconhecimento Jaguar franceses, nos quais o sistema CTAI totalmente completo está integrado. O Reino Unido escolheu uma solução diferente para suas plataformas Ajax e Warrior, elas deveriam ter uma torre comum, na qual o contratante principal Lockheed Martin UK instala a arma junto com equipamentos de outras empresas. O único fato indiscutível é que nenhuma dessas inovações teria sido possível sem a criação de um novo tipo de projétil.

“Estamos substituindo o cartucho de 30 mm, que pesa 350 gramas”, disse Chamberlain. - Nosso novo projétil pesa um quilo, ou seja, a ogiva é quase três vezes maior. Todos os exércitos falam sobre o diâmetro do projétil, mas seu equipamento de combate e penetração da armadura são importantes. As pessoas pensam que as cápsulas de 30 mm e 40 mm não são muito diferentes, mas na verdade há uma grande diferença em termos de ogiva. Na verdade, é quatro vezes mais poderoso."

“O que é importante para as tripulações quando eles disparam? Atinja o alvo. É disso que trata a tecnologia telescópica. A quantidade não é necessária, não é necessário que seja um projétil de 40 mm, é só que é mais rápido para ter um impacto maior no alvo, acertar e devolver a galera para casa sãos e salvos”.

Outras vantagens alegadas do sistema incluem a capacidade do operador de alternar rapidamente entre os diferentes tipos, recarregar e disparar enquanto dirige. Levando em consideração o aumento do poder de fogo oferecido pela solução mais compacta e o aumento do volume da tripulação na torre, podemos falar do efeito multiplicador que este sistema telescópico proporciona.

“Antes, ao recarregar, você tinha que parar em algum lugar e recarregar o canhão, agora que o tempo é passado”, disse Chamberlain. - Você só pode recarregar enquanto dirige. A loja é estacionária, no nosso sistema é muito parecida com uma gaveta, quando você abre uma gaveta, coloca um projétil nela, fecha uma gaveta, ele lê o tipo de projétil e sabe exatamente onde está localizado na loja. Se você precisa selecionar um tipo específico de munição, o pente simplesmente se volta para a caixa selecionada. Você pode ter vários tipos na loja, todos em estoque."

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Mudando o tipo

Até o momento, munições de sete tipos diferentes são fabricadas e entregues aos clientes, ou estão sendo qualificadas: rastreador perfurante com haste estabilizadora (emplumado) com bandeja removível e rastreador ou BOPS; universal com rastreador; universal com um fusível de cabeça com um rastreador; jato de ar universal com traçador: jato de ar cinético; e dois shells práticos. O primeiro, que já entrou na tropa, recebeu a designação TP-T (Target Practice - Tracer), enquanto o segundo TP-RR (Target Practice - Reduced Range) com alcance reduzido ainda está em desenvolvimento. Chamberlain observou que a lista não é de forma alguma exaustiva. “A tecnologia telescópica pode ser aplicada a qualquer coisa que possa ser inserida em uma manga. Não estamos limitados aos nossos tipos atuais. Estamos pesquisando vários projéteis que gostaríamos de implementar, mas eles estão nos estágios iniciais de avaliação de uma avaliação técnica preliminar."

A capacidade de mudar rapidamente de um tipo para outro é um elemento-chave no aprimoramento das capacidades que o conceito telescópico promete. Com o início da chegada de novas armas em seus arsenais, os clientes passaram a desenvolver os princípios de seu uso de combate, enquanto tipos promissores de munições estão sendo desenvolvidos em paralelo, o que aumentará a eficácia do sistema.

“Ao contrário do canhão Rarden de 30 mm nos veículos de combate da infantaria British Warrior, que só pode disparar em clipes de três tiros (dois no carregador, ou seja, no máximo 6 tiros) e que não tem a capacidade de alterar o tipo de projétil, com o CT40 você pode facilmente alterar o tipo para que ele permita ter diferentes tipos de filas e diferentes efeitos. Sua principal tarefa é como usar diferentes tipos de projéteis corretamente e obter o melhor impacto sobre os alvos. " Sem entrar em detalhes, Chamberlain deu a entender que em 2020 a empresa poderá revelar seus planos e outros tipos de munições "que nossos clientes querem ver".

A redução de peso é o objetivo principal de todos os programas de munição e é outra área que os fabricantes de munição podem realizar para melhorar seus produtos. Aakhus explicou que o cliente americano de sua empresa ajudou a melhorar a eficiência de fogo da munição sem aumentar sua massa, estudando ativamente o potencial de vários materiais e fazendo sugestões para seu uso.

“Na área de munições de energia cinética, os EUA investiram muito para obter menos massa parasitária e colocar mais energia no núcleo”, explicou. - Por exemplo, o uso de materiais compostos na fabricação de um palete permitirá entregar mais energia ao alvo e, assim, fazer um avanço tecnológico. O palete é, na verdade, apenas uma peça com uma massa parasita, cuja tarefa é guiar o projétil pelo cano. Se pudesse ser eliminado, seria ótimo, quanto mais leve você se torna, melhor. Tradicionalmente, paletes de alumínio têm sido usados, mas temos tecnologias compostas que vieram da indústria aeroespacial, então temos todas as oportunidades de reduzir essa massa parasita tanto quanto possível”.

“As Forças Armadas dos EUA investiram pesadamente em tecnologias essenciais exclusivas”, acrescentou Aakhus. - Além disso, novos fusíveis avançados aparecem em munições de alto explosivo para vários fins. Os Estados Unidos e outros países estão usando cada vez mais o canal de transmissão de dados para o projétil, ou seja, agora, dependendo do alvo que estamos atirando, podemos dar ao projétil informações adicionais para torná-lo mais legível. Estamos integrando fusíveis inteligentes em projéteis de fragmentação de alto explosivo, que antes eram equipados apenas com fusíveis de cabeça, ao mesmo tempo em que aumentamos o nível de segurança devido a substâncias insensíveis, compatibilidade eletromagnética e outras tecnologias.

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Problemas de custo

O aumento da complexidade dos projéteis com a introdução de componentes eletrônicos, bem como investimentos em novos materiais visando a redução da massa, acarreta inevitavelmente um aumento no custo de cada projétil. “Obviamente, quanto mais tecnologias você implementa, mais caros os produtos se tornam”, disse Aakhus. “Percebendo isso, ao mesmo tempo em que desenvolvíamos projéteis de treinamento que copiam projéteis vivos em balística, a ênfase aqui estava na redução de complexidade e custo. Investimos em tecnologia que tem permitido reduzir o custo dos planos de treinamento que fazemos em grande quantidade todos os anos, torná-los acessíveis e manter o nível de treinamento de nossas equipes. Ao mesmo tempo, é claro que os projéteis militares armazenados em arsenais e que só podem ser usados em certas operações serão sempre um pouco mais caros."

Segundo ele, a relação entre as munições adquiridas e disparadas de treinamento e de combate é de cerca de 10: 1, ou seja, a ênfase no uso de cartuchos de treinamento proporcionará uma redução geral significativa no custo do treinamento de combate. Obviamente, projéteis inertes custam menos do que projéteis explosivos, e componentes mais caros, como fusíveis avançados, muitas vezes não são incluídos na munição de treinamento.

Northrop Grumman também usa propelentes baratos em seus projéteis de treinamento, conservando os propelentes mais caros e de melhor desempenho para munição real.

Chamberlain disse que o desenvolvimento da ferramenta prática TP-RR pelo CTAI ajudará seus clientes a economizar ainda mais dinheiro e expandir as oportunidades de treinamento.

“Até certo ponto, esse projétil coincide em balística com um projétil vivo, e então começa a diminuir drasticamente. Isso reduz a zona de remoção segura, ou seja, permite disparar em um número maior de distâncias, o que simplifica o treinamento de combate para aqueles exércitos cujos intervalos de treinamento são limitados em área. Acreditamos que quando o projétil TP-RR passar na qualificação, ele se tornará um projétil prático da próxima geração pelas vantagens que proporciona, além do baixo custo.”

Apesar de a produção de munições telescópicas ser muito semelhante à produção de munições tradicionais, o custo de sua fabricação é muito mais alto hoje. O custo tem sido uma das razões pelas quais as tentativas anteriores de sistemas telescópicos fracassaram. De acordo com Chamberlain, qualquer avaliação de capacidades deve focar não no custo de cada projétil individual, mas em como melhor usar todo o sistema para obter o impacto desejado.

“Quantas bombas você precisa para acertar o alvo? Quanto ao BOPS, existem apenas duas opções - você vai quebrar a armadura ou não. Uma tentativa malsucedida de penetrar na armadura permite que o inimigo retorne o fogo e essa não é uma situação em que alguém queira estar. Eu gostaria de ter confiança na minha munição. Fizemos a nossa análise do potencial de acerto de um alvo, o Departamento de Defesa britânico fez a sua própria análise, a francesa - a sua, que mostrou que temos uma solução mais eficaz e mais barata. E isso é um fato."

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