Armadura de navio no século 21 - todos os aspectos do problema. Parte 4

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Armadura de navio no século 21 - todos os aspectos do problema. Parte 4
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Foguetes

É difícil avaliar a capacidade dos modernos mísseis antinavio de destruir objetos protegidos por blindagem. Os dados sobre as capacidades das unidades de combate são classificados. No entanto, existem maneiras de fazer essa avaliação, embora com baixa precisão e muitas suposições.

A maneira mais fácil é usar o aparato matemático dos artilheiros. A capacidade de perfuração da armadura dos projéteis de artilharia é teoricamente calculada usando uma variedade de fórmulas. Usaremos a fórmula mais simples e precisa (como afirmam algumas fontes) de Jacob de Marr. Para começar, vamos verificá-lo com os dados conhecidos de armas de artilharia, nas quais a penetração da armadura era obtida na prática por meio de disparos contra armadura real.

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A tabela mostra uma coincidência bastante precisa de resultados práticos e teóricos. A maior discrepância diz respeito ao canhão anti-tanque BS-3 (quase 100 mm, em teoria 149, 72 mm). Concluímos que, usando esta fórmula, é possível calcular teoricamente a penetração da armadura com uma precisão suficientemente alta, no entanto, os resultados obtidos não podem ser considerados absolutamente confiáveis.

Vamos tentar fazer os cálculos apropriados para os modernos mísseis anti-navio. Consideramos a ogiva como um "projétil", uma vez que o resto da estrutura do míssil não está envolvido na penetração do alvo.

Você também precisa ter em mente que os resultados obtidos devem ser tratados de forma crítica, devido ao fato de que os projéteis de artilharia perfurantes são objetos bastante duráveis. Como você pode ver na tabela acima, a carga representa não mais do que 7% do peso do projétil - o resto é aço de parede espessa. Ogivas de mísseis anti-navio têm uma parcela significativamente maior de explosivos e, conseqüentemente, cascos menos duráveis, os quais, quando encontram uma barreira excessivamente forte, têm maior probabilidade de se partir do que de rompê-la.

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Como você pode ver, as características de energia dos mísseis antinavio modernos, em teoria, são bem capazes de penetrar barreiras blindadas suficientemente espessas. Na prática, os números obtidos podem ser reduzidos com segurança várias vezes, porque, como mencionado acima, uma ogiva de míssil anti-navio não é um projétil perfurante. No entanto, pode-se presumir que a resistência da ogiva de Bramos não é tão ruim a ponto de não penetrar um obstáculo de 50 mm com um teoricamente possível de 194 mm.

As altas velocidades de vôo dos modernos mísseis antinavio ON e OTN permitem, em teoria, sem o uso de quaisquer ajustes complexos, aumentar sua capacidade de penetrar na blindagem de uma forma cinética simples. Isso pode ser alcançado reduzindo a proporção de explosivos na massa das ogivas e aumentando a espessura das paredes de seus cascos, bem como usando formas alongadas de ogivas com área de seção transversal reduzida. Por exemplo, reduzir o diâmetro do míssil anti-navio de ogiva "Brahmos" em 1,5 vezes com um aumento no comprimento do foguete em 0,5 metros e manter a massa aumenta a penetração teórica calculada pelo método de Jacob de Marr para 276 mm (um aumento de 1, 4 vezes).

Mísseis soviéticos contra blindagem americana

A tarefa de derrotar navios blindados não é nova para os desenvolvedores de mísseis anti-navio. Na época da União Soviética, ogivas foram criadas para eles, capazes de atingir navios de guerra. Claro, essas ogivas foram implantadas apenas em mísseis operacionais, uma vez que a destruição de alvos tão grandes é precisamente sua tarefa.

Na verdade, a blindagem não desapareceu de alguns navios, mesmo na era dos foguetes. Estamos falando de porta-aviões americanos. Por exemplo, a reserva a bordo de porta-aviões do tipo "Midway" atingiu 200 mm. Os porta-aviões da classe Forrestal tinham blindagem lateral de 76 mm e um pacote de anteparas anti-fragmentação longitudinais. Os esquemas de reserva dos porta-aviões modernos são confidenciais, mas obviamente a blindagem não ficou mais fina. Não é surpreendente que os projetistas dos "grandes" mísseis antinavio tivessem que projetar mísseis capazes de atingir alvos blindados. E aqui é impossível sair com um método cineticamente simples de penetração - 200 mm de blindagem é muito difícil de penetrar, mesmo com um míssil anti-navio de alta velocidade com uma velocidade de vôo de cerca de 2 M.

Na verdade, ninguém está escondendo que um dos tipos de ogivas dos mísseis antinavio operacionais era "cumulativo-alto-explosivo". As características não são anunciadas, mas a capacidade do sistema de mísseis anti-navio Basalt de penetrar até 400 mm de blindagem de aço é conhecida.

Vamos pensar sobre a figura - por que exatamente 400 mm, e não 200 ou 600? Mesmo se você tiver em mente a espessura da proteção de armadura que os mísseis anti-navio soviéticos poderiam encontrar ao atacar porta-aviões, o número de 400 mm parece incrível e redundante. Na verdade, a resposta está na superfície. Em vez disso, ele não mente, mas corta a onda do oceano com sua haste e tem um nome específico - o encouraçado Iowa. A armadura deste navio notável é surpreendentemente ligeiramente mais fina do que a figura mágica de 400 mm. Tudo vai se encaixar se lembrarmos que o início dos trabalhos no sistema de mísseis anti-navio Basalto remonta a 1963. A Marinha dos Estados Unidos ainda tinha navios de guerra e cruzadores blindados sólidos da época da Segunda Guerra Mundial. Em 1963, a Marinha dos EUA tinha 4 navios de guerra, 12 cruzadores pesados e 14 leves (4 LK Iowa, 12 TC Baltimore, 12 LK Cleveland, 2 LK Atlanta). A maioria estava na reserva, mas a reserva estava lá, para chamar os navios da reserva em caso de guerra mundial. E a Marinha dos Estados Unidos não é a única operadora de navio de guerra. No mesmo 1963, havia 16 cruzadores de artilharia blindados restantes na Marinha da URSS! Eles também estavam nas frotas de outros países.

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O navio de guerra do passado e a lata de mísseis do presente. O primeiro poderia ter se tornado um símbolo da fraqueza dos mísseis antinavio soviéticos, mas por alguma razão parou para sempre. Os almirantes americanos estão errados em algum lugar?

Em 1975 (ano em que o Basalto foi colocado em serviço), o número de navios blindados na Marinha dos EUA foi reduzido para 4 navios de guerra, 4 cruzadores pesados e 4 leves. Além disso, os navios de guerra continuaram sendo uma figura importante até o descomissionamento no início dos anos 90. Portanto, não se deve questionar a capacidade das ogivas "Basalto", "Granito" e outros mísseis anti-navio soviéticos "grandes" de penetrar facilmente na blindagem de 400 mm, e ter um sério efeito de blindagem. A União Soviética não podia ignorar a existência de "Iowa", porque se considerarmos que o sistema de mísseis anti-navio ON não é capaz de destruir este encouraçado, verifica-se que este navio é simplesmente invencível. Por que, então, os americanos não colocaram em funcionamento a construção de navios de guerra únicos? Essa lógica rebuscada força o mundo a virar de cabeça para baixo - os projetistas dos mísseis anti-navio soviéticos parecem mentirosos, almirantes soviéticos são excêntricos descuidados e os estrategistas do país que venceu a Guerra Fria parecem idiotas.

Formas cumulativas de penetrar na armadura

O projeto da ogiva de basalto é desconhecido para nós. Todas as fotos postadas na Internet sobre o assunto têm como objetivo o entretenimento do público, e não para revelar as características dos itens classificados. Para a ogiva, você pode fornecer sua versão de alto explosivo, projetada para disparar contra alvos costeiros.

No entanto, uma série de suposições podem ser feitas sobre o verdadeiro conteúdo da ogiva "altamente explosiva cumulativa". É mais provável que tal ogiva seja uma carga de formato convencional de grande tamanho e peso. O princípio de sua operação é semelhante a como um ATGM ou um lançador de granadas atinge o alvo. E a esse respeito, surge a pergunta: como uma munição cumulativa é capaz de deixar um buraco de tamanho muito modesto na armadura, capaz de destruir um navio de guerra?

Para responder a esta pergunta, você precisa entender como funciona a munição cumulativa. Um tiro cumulativo, ao contrário dos equívocos, não queima a armadura. A penetração é proporcionada pelo pilão (ou, como se costuma dizer, o "núcleo de choque"), que é formado a partir do revestimento de cobre do funil cumulativo. O pilão tem uma temperatura bastante baixa, por isso não queima nada. A destruição do aço ocorre devido à "lavagem" do metal sob a ação do núcleo de impacto, que tem um estado quase líquido (ou seja, tem as propriedades de um líquido, embora não seja um líquido). O exemplo mais próximo do dia a dia que permite que você entenda como funciona é a erosão do gelo por um fluxo direcionado de água. O diâmetro do buraco obtido na penetração é de aproximadamente 1/5 do diâmetro da munição, a profundidade de penetração é de até 5-10 diâmetros. Portanto, um tiro do lançador de granadas deixa um buraco na armadura do tanque com um diâmetro de apenas 20-40 mm.

Além do efeito cumulativo, a munição deste tipo tem um poderoso efeito altamente explosivo. No entanto, o componente altamente explosivo da explosão quando os tanques são atingidos permanece fora da barreira blindada. Isso se deve ao fato de que a energia da explosão não é capaz de penetrar no espaço reservado através de um orifício com diâmetro de 20-40 mm. Portanto, dentro do tanque, apenas as partes que estão diretamente no caminho do núcleo de impacto são expostas à destruição.

Parece que o princípio de operação de munição cumulativa exclui completamente a possibilidade de seu uso contra navios. Mesmo se o núcleo de choque perfurar a nave por completo, apenas o que estiver em seu caminho sofrerá. É como tentar matar um mamute com um único golpe de uma agulha de tricô. Uma ação altamente explosiva na derrota das vísceras não pode participar de forma alguma. Obviamente, isso não é suficiente para torcer o interior da nave e infligir danos inaceitáveis a ela.

No entanto, há uma série de condições sob as quais a imagem acima descrita da ação de munição cumulativa é violada, não sendo o melhor para os navios. Voltemos aos veículos blindados. Vamos pegar o ATGM e liberá-lo no BMP. Que imagem de destruição veremos? Não, não encontraremos um orifício perfeito com um diâmetro de 30 mm. Veremos um pedaço de armadura de uma grande área, arrancado da carne. E por trás da armadura, por dentro retorcida queimada, como se o carro tivesse explodido por dentro.

O fato é que os tiros ATGM são projetados para derrotar blindagens de tanques de 500-800 mm de espessura. É neles que vemos os famosos buracos nítidos. Mas quando exposto a uma armadura fina fora do projeto (como BMP - 16-18 mm), o efeito cumulativo é aumentado pela ação de alto explosivo. Existe um efeito sinérgico. A armadura simplesmente estala, incapaz de resistir a tal golpe. E pelo buraco na armadura, que neste caso não é mais 30-40 mm, mas todo o metro quadrado, a frente de alta pressão de alto explosivo, junto com fragmentos de armadura e os produtos da combustão de explosivos, livremente penetra. Para armaduras de qualquer espessura, você pode pegar um tiro cumulativo de tal poder que seu efeito não será apenas cumulativo, mas sim um alto explosivo cumulativo. O principal é que a munição desejada tem excesso de poder suficiente sobre uma barreira de armadura específica.

Um tiro ATGM é projetado para destruir blindagem de 800 mm e pesa apenas 5-6 kg. O que um ATGM gigante pesando cerca de uma tonelada (167 vezes mais pesado) fará com a armadura, que tem apenas 400 mm de espessura (2 vezes mais fina)? Mesmo sem cálculos matemáticos, fica claro que as consequências serão muito mais tristes do que depois que o ATGM atingir o tanque.

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O resultado do ATGM atingindo os veículos de combate de infantaria do exército sírio.

Para armadura BMP fina, o efeito desejado é obtido por um tiro ATGM pesando apenas 5-6 kg. E para blindagem naval, com 400 mm de espessura, uma ogiva de alto explosivo cumulativa pesando 700-1000 kg será necessária. Exatamente com esse peso, as ogivas estão em basaltos e granitos. E isso é bastante lógico, porque a ogiva de basalto com diâmetro de 750 mm, como todas as munições cumulativas, pode penetrar armaduras com espessura de mais de 5 de seus diâmetros - ou seja, mínimo de 3,75 metros de aço maciço. No entanto, os projetistas mencionam apenas 0,4 metros (400 mm). Obviamente, essa é a espessura limite da blindagem, na qual a ogiva de basalto tem o excesso de potência necessário, capaz de formar uma brecha em uma grande área. Um obstáculo já de 500 mm não se rompe, é muito forte e resiste à pressão. Nele veremos apenas o famoso buraco limpo, e o volume reservado dificilmente sofrerá.

A ogiva de basalto não perfura um orifício uniforme na armadura com espessura inferior a 400 mm. Ela o quebra em uma grande área. Os produtos da combustão de explosivos, uma onda altamente explosiva, fragmentos de armadura quebrada e fragmentos de um foguete com restos de combustível voam para o buraco resultante. O núcleo de impacto do jato de carga em forma de uma carga poderosa limpa a estrada através de muitas anteparas profundas no casco. O naufrágio do encouraçado de Iowa é o caso extremo, o mais difícil de todos, para o sistema de mísseis anti-navio Basalt. O resto de seus gols tem várias vezes menos reservas. Em porta-aviões - na faixa de 76-200 mm, que, para este sistema de mísseis anti-navio, pode ser considerado apenas folha.

Como mostrado acima, em cruzeiros com um deslocamento e dimensões de "Pedro, o Grande", uma armadura de 80-150 mm pode aparecer. Mesmo que esta estimativa esteja incorreta, e as espessuras sejam maiores, nenhum problema técnico insolúvel aparecerá para os projetistas de mísseis anti-navio. Navios deste tamanho não são um alvo típico para os mísseis anti-navio TN hoje, e com o possível renascimento da armadura, eles simplesmente serão incluídos na lista de alvos típicos para os mísseis anti-navio HE com ogivas HEAT.

Opções alternativas

Ao mesmo tempo, outras opções para superar a armadura são possíveis, por exemplo, usando um design de ogiva em tandem. A primeira carga é cumulativa, a segunda é altamente explosiva.

O tamanho e a forma da carga moldada podem ser bastante diferentes. As acusações de sapador que existiam desde os anos 60 demonstram isso de forma eloquente e clara. Por exemplo, uma carga KZU com um peso de 18 kg penetra 120 mm de armadura, deixando um buraco de 40 mm de largura e 440 mm de comprimento. A carga LKZ-80 com um peso de 2,5 kg penetra 80 mm de aço, deixando uma lacuna de 5 mm de largura e 18 mm de comprimento. (https://www.saper.etel.ru/mines-4/RA-BB-05.html).

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Aparência da carga do KZU

A carga moldada de uma ogiva em tandem pode ter uma forma anular (toroidal). Depois que a carga moldada é detonada e penetrada, a principal carga de alto explosivo penetra livremente no centro do "donut". Nesse caso, a energia cinética da carga principal praticamente não é perdida. Ele ainda será capaz de esmagar várias anteparas e detonar desaceleradamente bem no fundo do casco do navio.

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O princípio de operação de uma ogiva em tandem com uma carga em forma anular

O método de penetração descrito acima é universal e pode ser usado em qualquer míssil anti-navio. Os cálculos mais simples mostram que a carga de anel de uma ogiva tandem aplicada ao sistema de mísseis anti-navio Bramos consumirá apenas 40-50 kg do peso de sua ogiva de alto explosivo de 250 kg.

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Como pode ser visto na tabela, até mesmo o sistema de mísseis antinavio de Urânio pode receber algumas qualidades de perfuração de blindagem. A capacidade de penetrar na blindagem do resto dos mísseis anti-navio sem problemas se sobrepõe a todas as espessuras possíveis de blindagem, que podem aparecer em navios com um deslocamento de 15-20 mil toneladas.

Navio de guerra blindado

Na verdade, isso pode encerrar a conversa sobre a reserva de navios. Tudo o que é necessário já foi dito. No entanto, você pode tentar imaginar como um navio com uma poderosa armadura anti-canhão poderia se encaixar no sistema naval.

Acima, a inutilidade de reservar em navios das classes existentes foi demonstrada e comprovada. Tudo o que essa blindagem pode ser usada é a reserva local das zonas mais explosivas, a fim de excluir sua detonação no caso de uma detonação próxima de um sistema de mísseis anti-navio. Tal reserva não salva de um impacto direto de um míssil anti-navio.

No entanto, todos os itens acima se aplicam a navios com deslocamento de 15 a 25 mil toneladas. Ou seja, destruidores e cruzadores modernos. Suas reservas de carga não permitem equipá-los com armaduras com espessuras superiores a 100-120 mm. Porém, quanto maior o navio, mais itens de carga podem ser alocados para reserva. Por que até agora ninguém pensou em criar um navio de guerra de mísseis com um deslocamento de 30-40 mil toneladas e blindagem de mais de 400 mm?

O principal obstáculo para a criação de tal navio é a ausência de uma necessidade prática de tal monstro. Das potências navais existentes, apenas algumas têm o poder econômico, tecnológico e industrial para desenvolver e construir tal navio. Em teoria, isso poderia ser a Rússia e a China, mas, na realidade, apenas os Estados Unidos. Resta apenas uma pergunta - por que a Marinha dos EUA precisa de um navio assim?

O papel desse navio na marinha moderna é completamente incompreensível. A Marinha dos Estados Unidos está constantemente em guerra com oponentes obviamente fracos, contra os quais tal monstro é completamente desnecessário. E no caso de uma guerra com a Rússia ou a China, a frota dos Estados Unidos não irá para costas hostis em busca de minas e torpedos submarinos. Longe da costa, a tarefa de proteger suas comunicações estará resolvida, onde não são necessários vários supercouraçados, mas muitos navios mais simples, e ao mesmo tempo em diferentes lugares. Essa tarefa está sendo resolvida por vários destróieres americanos, cujo número se traduz em qualidade. Sim, cada um deles pode não ser um navio de guerra muito notável e poderoso. Estes não são protegidos por blindagem, mas depurados em cavalos de trabalho de construção em série da frota.

Eles são semelhantes ao tanque T-34 - também não o mais blindado e não o mais armado da Segunda Guerra Mundial, mas produzidos em tais quantidades que os oponentes, com seus caros e superpoderosos Tigers, tiveram dificuldades. Como uma mercadoria, o Tigre não poderia estar presente em toda a linha da enorme frente, ao contrário dos onipresentes trinta e quatro. E o orgulho pelos grandes sucessos da indústria alemã de construção de tanques não ajudou na realidade os soldados de infantaria alemães, que carregavam dezenas de nossos tanques, e os Tigres estavam em outro lugar.

Não é surpreendente que todos os projetos para a criação de um supercruzador ou navio de guerra de mísseis não fossem além de imagens futurísticas. Eles simplesmente não são necessários. Os países desenvolvidos do mundo não vendem aos países do terceiro mundo armas que poderiam abalar seriamente sua forte posição como líderes do planeta. E os países do terceiro mundo não têm esse dinheiro para comprar armas tão complexas e caras. Já há algum tempo, os países desenvolvidos preferem não se confrontar. Existe um risco muito alto de que esse conflito se transforme em um conflito vigoroso, o que é completamente desnecessário e desnecessário para qualquer pessoa. Eles preferem atingir seus parceiros iguais com as mãos de outra pessoa, por exemplo, turco ou ucraniano na Rússia, taiwanês na China.

conclusões

Todos os fatores concebíveis trabalham contra o renascimento total da armadura naval. Não há necessidade econômica ou militar urgente para isso. Do ponto de vista construtivo, é impossível criar uma reserva séria da área necessária em um navio moderno. É impossível proteger todos os sistemas vitais da nave. E, finalmente, no caso de tal reserva aparecer, o problema pode ser facilmente resolvido modificando a ogiva do míssil anti-navio. Os países desenvolvidos, logicamente, não querem investir forças e fundos na criação de blindados à custa da deterioração de outras qualidades de combate, o que não aumentará fundamentalmente a capacidade de combate dos navios. Ao mesmo tempo, a introdução generalizada de reservas locais e a transição para superestruturas de aço são extremamente importantes. Essa blindagem permite que a nave carregue mais facilmente ataques de mísseis anti-nave e reduza a quantidade de destruição. No entanto, tal reserva não salva de forma alguma de um impacto direto por mísseis anti-navio, portanto, é simplesmente inútil definir tal tarefa na frente da proteção blindada.

Fontes de informação utilizadas:

V. P. Kuzin e V. I. Nikolsky "A Marinha da URSS 1945-1991"

V. Asanin "Foguetes da frota doméstica"

A. V. Platonov "monitores soviéticos, canhoneiras e barcos blindados"

S. N. Mashensky "Sete magníficos. Asas de" Berkuts"

Yu. V. Apalkov "Navios da Marinha da URSS"

A. B. Shirokorad "A espada de fogo da frota russa"

S. V. Patyanin, M. Yu. Tokarev, "Os cruzadores de disparo mais rápido. Cruzadores leves da classe do Brooklyn"

S. V. Patyanin, "cruzadores franceses da Segunda Guerra Mundial"

Marine Collection, 2003 №1 "Encouraçados da classe Iowa"

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