Ao longo de uma história relativamente curta de veículos blindados (BTT) das forças terrestres, que tem cerca de cem anos, a natureza da condução das hostilidades mudou repetidamente. Essas mudanças foram de natureza fundamental - da guerra "posicional" para a "móvel" e, além disso, para conflitos locais e operações de contraterrorismo. É a natureza das operações militares propostas que é decisiva na formação dos requisitos para o equipamento militar. Nesse sentido, o ranking das principais propriedades da BTT também mudou. A combinação clássica "poder de fogo - defesa - mobilidade" foi atualizada repetidamente, complementada com novos componentes. Na atualidade, o ponto de vista está estabelecido, segundo o qual a prioridade é dada à segurança.
Uma expansão significativa do alcance e das capacidades dos veículos anti-blindados (BTT) tornou sua capacidade de sobrevivência a condição mais importante para o cumprimento de uma missão de combate. Garantir a sobrevivência e (num sentido mais restrito) a proteção do BTT assenta numa abordagem integrada. Não pode haver meios universais de proteção contra todas as ameaças modernas possíveis, portanto, vários sistemas de proteção são instalados nas instalações da BTT, complementando-se mutuamente. Até o momento, dezenas de estruturas, sistemas e complexos para fins de proteção foram criados, variando de armaduras tradicionais a sistemas de proteção ativa. Nessas condições, a formação da composição ótima de proteção complexa é uma das tarefas mais importantes, cuja solução determina em grande parte a perfeição da máquina desenvolvida.
A solução do problema de integração dos meios de proteção baseia-se na análise das ameaças potenciais nas condições de uso assumidas. E aqui é necessário voltar ao fato de que a natureza das hostilidades e, consequentemente, o "aparato representativo das armas antitanque"
comparado, digamos, com a Segunda Guerra Mundial. Atualmente, os mais perigosos para o BTT são dois grupos de meios opostos (tanto em termos de nível tecnológico quanto de métodos de aplicação) - armas de precisão (OMC), por um lado, e armas brancas e minas, por outro. Se o uso da OMC é típico para países altamente desenvolvidos e, como regra, leva a resultados bastante rápidos na destruição de grupos de veículos blindados inimigos, então o uso generalizado de minas, dispositivos explosivos improvisados (SBU) e anti- lançadores de granadas de tanque por várias formações armadas são de natureza de longo prazo. A experiência das operações militares dos EUA no Iraque e no Afeganistão é muito indicativa neste sentido. Considerando que tais conflitos locais são os mais típicos das condições modernas, deve-se admitir que são as minas e as armas brancas que são mais perigosas para o BTT.
O nível de ameaça representado por minas e artefatos explosivos improvisados é bem ilustrado pelos dados generalizados sobre as perdas de equipamentos do Exército dos EUA em vários conflitos armados (Tabela 1).
A análise da dinâmica das perdas permite afirmar inequivocamente que o componente de ação contra minas da complexa proteção de veículos blindados é especialmente relevante hoje. Fornecer proteção contra minas tornou-se um dos principais problemas enfrentados pelos desenvolvedores de veículos militares modernos.
Para determinar as formas de garantir a proteção, em primeiro lugar, é necessário avaliar as características das ameaças mais prováveis - o tipo e a potência das minas e artefatos explosivos utilizados. Atualmente, um grande número de minas antitanque eficazes foi criado, diferindo, entre outras coisas, no princípio de ação. Eles podem ser equipados com fusíveis de ação e sensores multicanais - magnetométricos, sísmicos, acústicos, etc. capacidade de perfuração.
As especificidades dos conflitos militares em consideração não implicam na presença de minas de "alta tecnologia" em poder do inimigo. A experiência mostra que, na maioria dos casos, são utilizadas minas, e mais frequentemente o SBU, de ação altamente explosiva com fusíveis controlados por rádio ou de contato. Um exemplo de um dispositivo explosivo improvisado com um fusível do tipo push simples é mostrado na Fig. 1
tabela 1
Recentemente, no Iraque e no Afeganistão, houve casos de uso de artefatos explosivos improvisados com elementos impactantes do tipo "núcleo de choque". O surgimento de tais dispositivos é uma resposta ao aumento da proteção contra minas da BTT. Embora, por razões óbvias, seja impossível fabricar uma montagem cumulativa de alta qualidade e altamente eficiente com “meios improvisados”, a capacidade de perfuração de tais SBUs é de até 40 mm de aço. Isso é o suficiente para derrotar de forma confiável veículos blindados leves.
A potência das minas e do SBU utilizado depende em grande parte da disponibilidade de certos explosivos (explosivos), bem como das possibilidades de sua colocação. Via de regra, os IEDs são fabricados a partir de explosivos industriais, que, com a mesma potência, têm peso e volume muito maiores do que os explosivos de “combate”. As dificuldades na colocação oculta de tais IEDs volumosos limitam sua potência. Os dados sobre a frequência de uso de minas e IEDs com vários equivalentes de TNT, obtidos como resultado da generalização da experiência das operações militares dos Estados Unidos nos últimos anos, são apresentados na Tabela. 2
mesa 2
A análise dos dados apresentados mostra que mais da metade dos artefatos explosivos usados em nosso tempo têm equivalentes de TNT de 6 a 8 kg. É essa faixa que deve ser reconhecida como a mais provável e, portanto, a mais perigosa.
Do ponto de vista da natureza da derrota, existem tipos de detonação sob a base do carro e sob a roda (lagarta). Exemplos típicos de lesões nestes casos são mostrados na Fig. 2. Em caso de explosões sob o fundo, é altamente provável que a integridade (quebra) do casco e a destruição da tripulação tanto devido a cargas dinâmicas superiores aos máximos admissíveis quanto devido ao impacto de uma onda de choque e fragmentação fluxo são muito prováveis. Sob explosões de rodas, via de regra, a mobilidade do veículo é perdida, mas o principal fator que afeta a tripulação são apenas as cargas dinâmicas.
Fig 1. Dispositivo explosivo improvisado com fusível do tipo push
As abordagens para garantir a proteção contra minas do BTT são determinadas principalmente pelos requisitos para a proteção da tripulação e apenas em segundo lugar - pelos requisitos para manter a operabilidade do veículo.
A manutenção da operacionalidade do equipamento interno e, consequentemente, da capacidade técnica de combate, pode ser garantida reduzindo as cargas de choque neste equipamento e nos seus pontos de fixação. Maioria
críticos a este respeito são os componentes e conjuntos fixados na parte inferior da máquina ou dentro da deflexão dinâmica máxima possível da parte inferior durante a detonação. O número de pontos de fixação para equipamentos na parte inferior deve ser minimizado tanto quanto possível, e esses nós próprios devem ter elementos de absorção de energia que reduzam as cargas dinâmicas. Em cada caso, o design dos pontos de fixação é original. Ao mesmo tempo, do ponto de vista do desenho do fundo, para garantir a operabilidade do equipamento, é necessário reduzir a deflexão dinâmica (aumentar a rigidez) e garantir a redução máxima possível das cargas dinâmicas transmitidas ao os pontos de fixação do equipamento interno.
A manutenção da tripulação pode ser alcançada se uma série de condições forem atendidas.
A primeira condição é minimizar as cargas dinâmicas transmitidas durante a detonação para os pontos de fixação dos assentos da tripulação ou da tropa. Se os assentos forem fixados diretamente na parte inferior do carro, quase toda a energia transmitida a esta seção da parte inferior será transferida para seus pontos de fixação, portanto
são necessários conjuntos de assento com absorção de energia extremamente eficientes. É importante que fornecer proteção em alta potência de carregamento se torne questionável.
Quando os assentos são fixados nas laterais ou no teto do casco, onde a zona de deformações "explosivas" locais não se estende, apenas a parte das cargas dinâmicas que são distribuídas para a carroceria como um todo são transferidas para os pontos de fixação. Considerando a massa significativa dos veículos de combate, bem como a presença de fatores como elasticidade da suspensão e absorção parcial de energia devido à deformação local da estrutura, as acelerações transmitidas para as laterais e teto do casco serão relativamente pequenas.
A segunda condição para a manutenção da capacidade de trabalho da tripulação é (como no caso dos equipamentos internos) a exclusão do contato com o fundo na deflexão dinâmica máxima. Isso pode ser obtido de forma puramente construtiva - obtendo-se a folga necessária entre o fundo e o piso do compartimento habitável. O aumento da rigidez do fundo leva a uma diminuição dessa folga necessária. Desta forma, o desempenho da tripulação é garantido por assentos amortecedores especiais fixados em locais distantes das zonas de possível aplicação de cargas explosivas, bem como pela eliminação do contato da tripulação com o fundo em máxima deflexão dinâmica.
Um exemplo da implementação integrada dessas abordagens de proteção contra minas é a classe relativamente recente de veículos blindados MRAP (Mine Resistant Ambush Protected), que aumentaram a resistência a dispositivos explosivos e fogo de armas pequenas (Fig. 3) …
Figura 2. A natureza da derrota de veículos blindados ao minar sob o fundo e sob a roda
Devemos prestar homenagem à maior eficiência demonstrada pelos Estados Unidos, com a qual se organizou o desenvolvimento e o fornecimento de grandes quantidades dessas máquinas para o Iraque e o Afeganistão. Um número bastante grande de empresas foi encarregado dessa tarefa - Força de Proteção, BAE Systems, Armor Holdings, Oshkosh Trucks / Ceradyne, Navistar International, etc. Isso predeterminou uma redução significativa na frota MRAR, mas ao mesmo tempo tornou possível entregá-los nas quantidades necessárias em um curto espaço de tempo.
As características comuns da abordagem para garantir a proteção de minas nos carros dessas empresas são a forma racional em V da parte inferior do casco, o aumento da resistência do fundo devido ao uso de grossas placas de blindagem de aço e o uso obrigatório de assentos especiais de absorção de energia. A proteção é fornecida apenas para o módulo habitável. Tudo o que está "fora", incluindo o compartimento do motor, ou não tem proteção alguma, ou está mal protegido. Este recurso permite resistir ao enfraquecimento
IEDs suficientemente potentes devido à fácil destruição dos compartimentos "externos" e conjuntos com minimização da transmissão de impacto no módulo habitável (Fig. 4). Soluções semelhantes são implementadas em máquinas pesadas, por exemplo, Ranger da Engenharia Universal (Fig. 5), e na luz, incluindo IVECO 65E19WM. Com óbvia racionalidade em condições de massa limitada, esta solução técnica ainda não proporciona alta sobrevivência e preservação da mobilidade com dispositivos explosivos relativamente fracos, bem como projéteis de bala.
Arroz. 3Os veículos blindados da classe MRAP (Mine Resistant Ambush Protected) aumentaram a resistência a dispositivos explosivos e armas de pequeno porte
Arroz. 4. Desprendimento de rodas, usina de energia e equipamento externo do compartimento da tripulação quando um carro é explodido por uma mina
Arroz. 5. Veículos blindados pesados da família Ranger de Engenharia Universal
Arroz. 6 Veículo da família Typhoon com maior nível de resistência a minas
Simples e confiável, mas não o mais racional do ponto de vista do peso, é o uso de chapas de aço pesadas para proteger o fundo. Estruturas de fundo mais leves com elementos de absorção de energia (por exemplo, peças tubulares hexagonais ou retangulares) ainda são usadas de forma muito limitada.
Os carros da família Typhoon (Fig. 6), desenvolvidos na Rússia, também pertencem à classe MRAP. Nesta família de veículos, quase todas as soluções técnicas atualmente conhecidas para garantir a proteção contra minas são implementadas:
- Fundo em forma de V, - fundo multicamadas do compartimento da tripulação, reservatório de mina, - piso interno em elementos elásticos, - a localização da tripulação na distância máxima possível do local mais provável de detonação, - unidades e sistemas protegidos do impacto direto de armas, - bancos absorventes de energia com cintos de segurança e encostos de cabeça.
O trabalho na família Typhoon é um exemplo de cooperação e uma abordagem integrada para resolver o problema de garantir a segurança em geral e a resistência às minas em particular. O principal desenvolvedor da proteção de carros criada pela Ural Automobile Plant é o OAO NII Stali. O desenvolvimento da configuração geral e layout das cabines, módulos funcionais, bem como assentos absorventes de energia foi realizado pela JSC “Evrotechplast”. Para realizar a simulação numérica do impacto da explosão na estrutura do veículo, especialistas do Sarov Engineering Center LLC estiveram envolvidos.
A abordagem atual para a formação de proteção contra minas inclui vários estágios. No primeiro estágio, é realizada a modelagem numérica do impacto dos produtos de explosão em um projeto esboçado. Além disso, a configuração externa e o projeto geral dos paletes antimina de fundo são esclarecidos e sua estrutura está sendo trabalhada (o desenvolvimento de estruturas também é realizado primeiro por métodos numéricos e, em seguida, testado em fragmentos por detonação real).
Na fig. 7 mostra exemplos de modelagem numérica do impacto de uma explosão em várias estruturas de estruturas de ação contra minas, realizada pelo JSC "Research Institute of Steel" no âmbito do trabalho em novos produtos. Após a finalização do projeto detalhado da máquina, são simuladas várias opções para seu solapamento.
Na fig. 8 mostra os resultados de simulações numéricas da detonação de um veículo Typhoon realizada por Sarov Engineering Center LLC. Com base nos resultados dos cálculos, são feitas as modificações necessárias, cujos resultados já são verificados por testes reais de detonação. Esta abordagem de múltiplos estágios permite avaliar a exatidão das soluções técnicas nas várias fases do projeto e, em geral, reduzir o risco de erros de projeto, bem como escolher a solução mais racional.
Arroz. 7 Imagens do estado deformado de várias estruturas de proteção na simulação numérica do impacto de uma explosão
Arroz. 8 O quadro da distribuição de pressão na simulação numérica da explosão do carro "Typhoon"
Uma característica comum dos veículos blindados modernos que estão sendo criados é a modularidade da maioria dos sistemas, incluindo os de proteção. Isso torna possível adaptar novas amostras de BTT às condições de uso pretendidas e, inversamente, na ausência de quaisquer ameaças para evitar injustificadas
custos. No que diz respeito à proteção de minas, tal modularidade permite responder rapidamente a possíveis mudanças nos tipos e potências dos dispositivos explosivos utilizados e resolver efetivamente um dos principais problemas da proteção dos modernos veículos blindados com custos mínimos.
Assim, sobre o problema em consideração, as seguintes conclusões podem ser tiradas:
- uma das ameaças mais sérias aos veículos blindados nos conflitos locais mais típicos da atualidade são as minas e os IEDs, que respondem por mais da metade das perdas de equipamentos;
- para garantir a alta proteção da BTT contra minas, é necessária uma abordagem integrada, incluindo layout e design, soluções de "circuito", bem como o uso de equipamentos especiais, em particular, assentos de tripulação que absorvem energia;
- Modelos BTT com alta proteção contra minas já foram criados e são ativamente usados em conflitos modernos, o que permite analisar a experiência de seu uso em combate e determinar formas de aprimorar ainda mais seu design.
