No início, o ataque à armadura foi feito de frente: enquanto o principal tipo de impacto foi um projétil perfurante de ação cinética, o duelo dos projetistas foi reduzido a um aumento do calibre da arma, da espessura e ângulos de inclinação da armadura. Essa evolução é claramente visível no desenvolvimento de armas e armaduras de tanques na Segunda Guerra Mundial. As decisões construtivas daquela época são bastante óbvias: vamos tornar a barreira mais espessa; se você incliná-lo, o projétil terá que percorrer um caminho mais longo na espessura do metal e a probabilidade de ricochete aumentará. Mesmo após o aparecimento de projéteis perfurantes com um núcleo duro não destrutivo na munição dos canhões de tanques e antitanques, pouca coisa mudou.
Elementos de proteção dinâmica (EDS)
São "sanduíches" de duas placas de metal e um explosivo. EDZ são colocados em recipientes, cujas tampas os protegem de influências externas e ao mesmo tempo representam elementos jogáveis
Cuspe mortal
No entanto, já no início da Segunda Guerra Mundial, uma revolução ocorreu nas propriedades marcantes da munição: os cartuchos cumulativos apareceram. Em 1941, artilheiros alemães começaram a usar o Hohlladungsgeschoss ("um projétil com um entalhe na carga"), e em 1942 a URSS adotou o projétil BP-350A de 76 mm, desenvolvido após estudar amostras capturadas. Foi assim que os famosos patronos de Fausto foram arranjados. Surgiu um problema que não pôde ser resolvido pelos métodos tradicionais devido ao aumento inaceitável da massa do tanque.
Na cabeça da munição cumulativa, um entalhe cônico é feito em forma de funil forrado com uma fina camada de metal (boca de sino para frente). A detonação de explosivos começa do lado mais próximo do topo do funil. A onda de detonação "colapsa" o funil até o eixo do projétil, e como a pressão dos produtos da explosão (quase meio milhão de atmosferas) ultrapassa o limite de deformação plástica da placa, esta passa a se comportar como um quase-líquido. Esse processo não tem nada a ver com derretimento, é justamente o fluxo "frio" do material. Um jato cumulativo fino (comparável à espessura da casca) é espremido para fora do funil de colapso, que acelera a velocidades da ordem da velocidade de detonação explosiva (e às vezes até mais altas), ou seja, cerca de 10 km / s ou mais. A velocidade do jato cumulativo excede significativamente a velocidade de propagação do som no material de armadura (cerca de 4 km / s). Portanto, a interação do jato e da blindagem ocorre de acordo com as leis da hidrodinâmica, ou seja, eles se comportam como líquidos: o jato não queima a blindagem (esse é um equívoco muito difundido), mas a penetra, assim como um jato de água sob pressão lava a areia.
Princípios de proteção semi-ativa usando a energia do próprio jato. À direita: armadura celular, cujas células são preenchidas com uma substância quase líquida (poliuretano, polietileno). A onda de choque do jato cumulativo é refletida nas paredes e colapsa a cavidade, causando a destruição do jato. Parte inferior: armadura com folhas reflexivas. Devido ao inchaço da superfície posterior e da gaxeta, a placa fina é deslocada, correndo para o jato e destruindo-o. Tais métodos aumentam a resistência anticumulativa em 30-40
Proteção em camadas
A primeira proteção contra munição cumulativa foi o uso de telas (armadura de duas barreiras). O jato cumulativo não é formado instantaneamente, para sua eficiência máxima é importante detonar a carga na distância ideal da armadura (distância focal). Se uma tela feita de folhas de metal adicionais for colocada na frente da armadura principal, a detonação ocorrerá mais cedo e a eficácia do impacto diminuirá. Durante a Segunda Guerra Mundial, para se proteger contra cartuchos de fogo, os petroleiros fixaram finas placas de metal e telas de malha em seus veículos (uma história comum sobre o uso de camas de blindagem nesta capacidade, embora na realidade malhas especiais tenham sido usadas). Mas esta solução não foi muito eficaz - o aumento da resistência foi em média apenas 9-18%.
Portanto, ao desenvolver uma nova geração de tanques (T-64, T-72, T-80), os designers usaram uma solução diferente - blindagem multicamadas. Consistia em duas camadas de aço, entre as quais era colocada uma camada de enchimento de baixa densidade - fibra de vidro ou cerâmica. Esse "bolo" deu um ganho em comparação com a blindagem de aço monolítico de até 30%. No entanto, esse método era inaplicável para a torre: nesses modelos ela é fundida e é difícil colocar a fibra de vidro em seu interior do ponto de vista tecnológico. Os projetistas do VNII-100 (agora VNII "Transmash") propuseram derreter nas bolas de blindagem da torre feitas de ultra-porcelana, cuja capacidade específica de extinção é 2–2, 5 vezes maior do que a do aço blindado. Os especialistas do Instituto de Pesquisa do Aço escolheram outra opção: entre as camadas externa e interna da armadura foram colocados pacotes de aço sólido de alta resistência. Eles sofreram o impacto de um jato cumulativo enfraquecido em velocidades quando a interação ocorre não de acordo com as leis da hidrodinâmica, mas dependendo da dureza do material.
Normalmente, a espessura da armadura que uma carga moldada pode penetrar é de 6 a 8 de seus calibres, e para cargas com placas feitas de materiais como urânio empobrecido, esse valor pode chegar a 10
Armadura semi-ativa
Embora não seja fácil desacelerar o jato cumulativo, ele é vulnerável na direção lateral e pode ser facilmente destruído mesmo por um impacto lateral fraco. Portanto, o maior desenvolvimento da tecnologia consistiu no fato de que a armadura combinada das partes frontal e lateral da torre fundida foi formada devido à cavidade aberta por cima, preenchida com um preenchimento complexo; de cima, a cavidade foi fechada com tampões soldados. Torres com este projeto foram usadas em modificações posteriores de tanques - T-72B, T-80U e T-80UD. O princípio de funcionamento dos insertos era diferente, mas utilizava a mencionada "vulnerabilidade lateral" do jato cumulativo. Essas armaduras são geralmente chamadas de sistemas de proteção "semi-ativos", uma vez que usam a energia da própria arma.
Uma das variantes de tais sistemas é a blindagem celular, cujo princípio de operação foi proposto por funcionários do Instituto de Hidrodinâmica da Seção Siberiana da Academia de Ciências da URSS. A armadura consiste em um conjunto de cavidades preenchidas com uma substância quase líquida (poliuretano, polietileno). Um jato cumulativo, entrando em tal volume delimitado por paredes metálicas, gera uma onda de choque no quase líquido, que, sendo refletida das paredes, retorna ao eixo do jato e colapsa a cavidade, causando desaceleração e destruição do jato. Este tipo de armadura fornece até 30-40% de ganho de resistência anticumulativa.
Outra opção é a armadura com folhas reflexivas. É uma barreira de três camadas que consiste em uma placa, um espaçador e uma placa fina. O jato, penetrando na laje, cria tensões, levando primeiro ao inchaço local da superfície posterior e, em seguida, à sua destruição. Neste caso, ocorre um inchaço significativo da junta e da folha fina. Quando o jato perfura a junta e a placa fina, esta já começou a se afastar da superfície posterior da placa. Como existe um certo ângulo entre as direções de movimento do jato e da placa fina, em algum momento a placa começa a correr para o jato, destruindo-o. Em comparação com a blindagem monolítica da mesma massa, o efeito do uso de folhas "reflexivas" pode chegar a 40%.
A próxima melhoria de design foi a transição para torres com base soldada. Ficou claro que os desenvolvimentos para aumentar a resistência da blindagem laminada são mais promissores. Em particular, na década de 1980, novos aços de dureza aumentada foram desenvolvidos e prontos para a produção em série: SK-2SH, SK-3SH. A utilização de torres com base em aço laminado possibilitou o aumento do equivalente de proteção ao longo da base da torre. Como resultado, a torre do tanque T-72B com base laminada teve um volume interno aumentado, o crescimento de peso foi de 400 kg em comparação com a torre fundida em série do tanque T-72B. A embalagem de enchimento da torre foi confeccionada em materiais cerâmicos e aço de alta dureza ou a partir de uma embalagem à base de chapas de aço com folhas "reflexivas". A resistência da blindagem equivalente era igual a 500–550 mm de aço homogêneo.
Como funciona a proteção dinâmica
Quando o elemento DZ é penetrado por um jato cumulativo, o explosivo nele detona e as placas de metal do corpo começam a se separar. Ao mesmo tempo, eles cruzam a trajetória do jato em um ângulo, substituindo constantemente novas seções abaixo dele. Parte da energia é gasta para romper as placas e o impulso lateral da colisão desestabiliza o jato. DZ reduz as características de perfuração de armadura de armas cumulativas em 50-80%. Ao mesmo tempo, o que é muito importante, o DZ não detona quando disparado por armas de pequeno porte. O uso do DZ tornou-se uma revolução na proteção de veículos blindados. Havia uma oportunidade real de influenciar o agente de dano penetrante tão ativamente quanto havia afetado anteriormente a armadura passiva.
Explosão em direção a
Enquanto isso, as tecnologias no campo da munição cumulativa continuaram a melhorar. Se durante a Segunda Guerra Mundial a penetração da armadura de projéteis com carga moldada não ultrapassou 4-5 calibres, mais tarde ela aumentou significativamente. Assim, com um calibre de 100-105 mm, já era 6-7 calibres (no aço equivalente a 600-700 mm), com um calibre de 120-152 mm, a penetração da armadura foi elevada para 8-10 calibres (900 -1200 mm de aço homogêneo). Para proteger contra essas munições, uma solução qualitativamente nova era necessária.
O trabalho na armadura anticumulativa ou "dinâmica", baseado no princípio da contra-explosão, tem sido realizado na URSS desde os anos 1950. Na década de 1970, seu projeto já havia sido elaborado no Instituto de Pesquisa de Aço da Rússia, mas o despreparo psicológico de representantes de alto escalão do exército e da indústria impediu sua adoção. Eles foram convencidos apenas pelo uso bem-sucedido de blindagem semelhante pelos tanques israelenses nos tanques M48 e M60 durante a guerra árabe-israelense de 1982. Como as soluções técnicas, de design e tecnológicas foram totalmente preparadas, a frota de tanques principal da União Soviética foi equipada com a armadura reativa explosiva anticumulativa (ERA) Kontakt-1 em tempo recorde - em apenas um ano. A instalação do DZ nos tanques T-64A, T-72A, T-80B, que já possuíam blindagem bastante poderosa, desvalorizou de forma quase instantânea os arsenais existentes de armas antitanques guiadas de adversários em potencial.
Existem truques contra a sucata
O projétil cumulativo não é o único meio de destruição de veículos blindados. Os oponentes de armadura muito mais perigosos são projéteis de subcalibre (BPS) perfurantes de armadura. O projeto de tal projétil é simples - é uma longa sucata (núcleo) de material pesado e de alta resistência (geralmente carboneto de tungstênio ou urânio empobrecido) com uma cauda para estabilização em vôo. O diâmetro do núcleo é muito menor do que o calibre do cano - daí o nome "subcalibre". Voando a uma velocidade de 1,5-1,6 km / s, um "dardo" pesando vários quilos tem tanta energia cinética que, se atingido, pode penetrar mais de 650 mm de aço homogêneo. Além disso, os métodos descritos acima para aumentar a proteção anticumulativa praticamente não afetam projéteis de subcalibre. Ao contrário do senso comum, a inclinação das placas de blindagem não apenas não causa o ricochete de um projétil de menor calibre, mas também enfraquece o grau de proteção contra eles! Os núcleos modernos "disparados" não ricocheteiam: ao entrar em contato com a armadura, uma cabeça em forma de cogumelo é formada na extremidade frontal do núcleo, que desempenha o papel de uma dobradiça, e o projétil gira em direção à perpendicular à armadura, encurtando o caminho em sua espessura.
A próxima geração do DZ foi o sistema Contact-5. Os especialistas do instituto de pesquisa começaram a fazer um ótimo trabalho, resolvendo muitos problemas contraditórios: o DZ deveria dar um poderoso impulso lateral, permitindo desestabilizar ou destruir o núcleo do BOPS, o explosivo deveria ter detonado de forma confiável a partir do baixo velocidade (em comparação com o jato cumulativo) núcleo do BOPS, mas ao mesmo tempo a detonação de balas e fragmentos de projéteis foi excluída. O projeto do bloco ajudou a lidar com esses problemas. A tampa do bloco DZ é feita de aço blindado de alta resistência espesso (cerca de 20 mm). No momento do impacto, o BPS gera um fluxo de fragmentos de alta velocidade, que detonam a carga. O impacto sobre o BPS de uma cobertura espessa em movimento é suficiente para reduzir suas características de perfuração de armadura. O impacto no jato cumulativo também é aumentado em comparação com a placa Contact-1 fina (3 mm). Como resultado, a instalação de DZ "Contact-5" em tanques aumenta a resistência anticumulativa em 1, 5-1, 8 vezes e fornece um aumento no nível de proteção contra BPS em 1, 2-1, 5 vezes. O complexo Kontakt-5 está instalado nos tanques seriais russos T-80U, T-80UD, T-72B (desde 1988) e T-90.
A última geração do DZ russo - o complexo "Relikt", também desenvolvido pelos especialistas do Instituto de Pesquisa do Aço. No EDZ aprimorado, muitas desvantagens foram eliminadas, por exemplo, sensibilidade insuficiente quando iniciada por projéteis cinéticos de baixa velocidade e alguns tipos de munição cumulativa. O aumento da eficiência na proteção contra munição cinética e cumulativa é alcançado através do uso de placas de lançamento adicionais e da inclusão de elementos não metálicos em sua composição. Como resultado, a penetração da blindagem dos projéteis de subcalibres é reduzida em 20-60% e, devido ao aumento do tempo de exposição ao jato cumulativo, foi possível alcançar uma certa eficiência em armas cumulativas com uma ogiva tandem.
