Uzbrojenie obiecujących czołgów: armata czy rakiety?
Na początku była broń
Główne uzbrojenie walki czołgi jest armatą. Tak było prawie zawsze, począwszy być może od czasów II wojny światowej, kiedy czołgi przybrały ugruntowany wygląd, aż do dnia dzisiejszego.
Kaliber działa czołgowego zawsze był kompromisem między potrzebą niszczenia czołgów wroga na maksymalną odległość, których ochrona stale rośnie, objętością amunicji, która maleje wraz ze wzrostem kalibru, zdolnością konstrukcji czołgu do wytrzymania odrzut i inne czynniki.
Działa kalibru 37/45 mm - 75/76 mm - 85/88 mm były montowane na czołgach, działa kalibru 122 mm - 152 mm były montowane na samobieżnych działach przeciwpancernych. W nowoczesnych czołgach podstawowych (MBT) rozpowszechniły się działa kalibru 120/125 mm i coraz częściej pojawia się pytanie, czy to nie wystarczy. Na rosyjskim czołgu T-95 (Obiekt 195) planowano zainstalować działo o kalibrze 152 mm, możliwe, że z czasem wrócą do niego w projekcie czołgu T-14 Armata.
Obiekt 195 z działem 152 mm
Prawdopodobieństwo tego wzrasta po przetestowaniu zmodernizowanego francuskiego czołgu podstawowego Leclerc wyposażonego w armatę 140 mm oraz prezentacji najnowszego niemieckiego działa czołgowego 130 mm w ramach brytyjsko-niemieckiego czołgu podstawowego Challenger-2.
Czołg podstawowy „Leclerc” z działem 140 mm firmy Nexter oraz czołg podstawowy „Challenger” z działem 130 mm Next Generation 130 firmy Rheinmetall
W dalszej perspektywie rozważane są również inne typy dział czołgowych, w szczególności działo szynowe (tzw. „railgun”) z całkowicie elektrycznym przyspieszeniem pocisku, a także działa elektrotermochemiczne. Jeżeli realizowane projekty dział elektrotermochemicznych będą najprawdopodobniej jeszcze widoczne w dającej się przewidzieć przyszłości, to działo szynowe będzie co najwyżej realizowane w wersji dla okrętów wielkopowierzchniowych, nawet platforma naziemna z pełnym napędem elektrycznym raczej nie zapewni działa szynowemu. niezbędną energię.
gorączka rakietowa
Szybki rozwój pocisk technologia doprowadziła do tego, że jako nośniki broni rakietowej uznano szeroką gamę platform. Czołgi również nie uszły temu losowi.
Pierwszy i jedyny seryjnie produkowany czołg rakietowy z rakietami jako głównym bronie, stał się radzieckim „Niszczycielem czołgów” IT-1 „Smok” (Obiekt 150), oddanym do użytku w 1968 roku. Jako broń używał przeciwpancernych pocisków kierowanych (PPK) 3M7 "Dragon" z półautomatycznym naprowadzaniem (PPK drugiej generacji).
„Niszczyciel czołgów” IT-1 „Smok”
Niedoskonałość ówczesnego ppk przesądziła o losie IT-1: trzy lata później wszystkie pojazdy tego typu zostały wycofane ze służby.
W przyszłości podjęto inne próby stworzenia czołgów rakietowych, w szczególności eksperymentalny radziecki czołg rakietowy „Obiekt 287”, w którym uzbrojenie rakietowe w postaci ppk 9M15 „Tajfun” połączono z dwoma 73-mm gładkimi pistolety wiertnicze 2A25 "Błyskawica" z amunicją czynno-reaktywną PG-15V "Włócznia". Po zakończeniu rozwoju „Obiektu 287” nigdy nie został on oddany do użytku.
„Obiekt 287”
Ostatecznie idea czołgu rakietowego została urzeczywistniona w postaci czołgowych systemów uzbrojenia (KUV) – aktywno-reaktywne pociski kierowane wystrzeliwane bezpośrednio z lufy działa czołgowego oraz samobieżnych systemów rakiet przeciwpancernych ( SPTRK), zrealizowany na bazie lekko opancerzonego podwozia gąsienicowego i kołowego.
Wady KUV, w których aktywny pocisk rakietowy jest wystrzeliwany z lufy działa czołgowego, obejmują fakt, że wymiary pocisku rakietowego są ściśle ograniczone przez kaliber i komorę działa. Z powodu tego ograniczenia pociski KUV są gorsze pod względem penetracji pancerza od większości ppk tej samej generacji. W rzeczywistości KUV czołgów nie są w stanie trafić nowoczesnych czołgów w projekcji czołowej i nadają się jedynie do uderzania w mniej chronione projekcje boczne lub rufowe.
Rakieta 9M119M „Invar” KUV „Reflex” o penetracji pancerza około 900 mm nie jest w stanie przebić przedniego pancerza większości nowoczesnych czołgów
Zwiększenie kalibru dział czołgowych umożliwi zwiększenie penetracji pancerza pocisków kierowanych aktywnie reaktywnych, zrównując ją z osiągami nowoczesnych ppk, jednak ogólne ograniczenia dotyczące dalszej modernizacji i tak pozostaną.
Tworzone na lekko opancerzonym podwoziu gąsienicowym i kołowym SPTRK mają swoje wady i zalety. Do ich zalet można zaliczyć ich zdolność do atakowania czołgów i innych pojazdów opancerzonych, a także celów stacjonarnych i samolotów o małej prędkości ze znacznej odległości, często eliminując możliwość odwetu potencjalnych celów. Z drugiej strony wybór lekko opancerzonych transporterów jako podwozia sprawia, że SPTRK podatny na prawie wszystkie rodzaje broni, z wyjątkiem być może tylko lekkiej broni strzeleckiej, której nie da się skompensować nawet za pomocą systemów aktywnej ochrony (KAZ). Możesz zniszczyć SPTRK z szybkostrzelny pistolet automatyczny małego kalibru, ręczny granatnik przeciwpancerny (RPG), ciężki karabin maszynowy. W każdej projekcji współczesne SPTRK mogą zostać trafione pociskami odłamkowo-burzącymi (HE) i ppk.
Najnowocześniejszy rosyjski SPTRK „Chryzantema-S” i „Kornet-T”
Można zwrócić uwagę na to, że SPTRK działają dość „wolno”: wyrzutnia z pociskami porusza się płynnie do przodu, niespiesznie się obraca. Wszystko to jest konsekwencją początkowej konstrukcji tego typu wozów bojowych do rażenia celów z dużej odległości. W walce wręcz taka szybkość reakcji jest absolutnie nie do zaakceptowania.
Zmodernizowany ppk „Chryzantema-S”
Tak więc teraz czołgi z tradycyjną bronią lufową pracują w walce wręcz, dla których ppk wystrzeliwane z lufy są dalekie od głównej broni, oraz SPTRK, które w zasadzie nie mogą działać w czołówce.
W osobnej kategorii można umieścić bojowe wozy wsparcia czołgów (BMPT), w szczególności rosyjski Terminator. Jednak, jak omówiliśmy w artykule Czołgowe wsparcie ogniowe, BMPT „Terminator” i cykl OODA Johna Boyda, istniejący BMPT „Terminator” praktycznie nie ma żadnych zalet zarówno w wykrywaniu, jak i zwalczaniu celów niebezpiecznych dla czołgów, z wyłączeniem możliwości pracy na celach wymagających dużych pionowych kątów naprowadzania, ale pojawienie się w oddziałach ciężkiej piechoty T-15 pojazd oparty na platformie Armata eliminuje tę przewagę. A obecność tylko czterech praktycznie niechronionych ppk nie zmienia BMPT w SPTRK.
BMPT "Terminator-2"
Broń strzelecka i rakietowa: zalety i wady
Jedyne, co może zrobić armata, a czego nie może zrobić broń rakietowa, to wystrzeliwanie przeciwpancernych pocisków podkalibrowych (BOPS), które wylatują z lufy z prędkością około 1700 m/s.
Jak omówiliśmy w artykule „Perspektywy rozwoju ppk: hiperdźwięk czy naprowadzanie?”, stworzenie naddźwiękowego ppk to bardzo realne zadanie. Z jednej strony naddźwiękowy ppk będzie miał „martwą strefę” o długości 300-500 metrów, niezbędną do rozpędzania się do prędkości około 1500 m/s, z drugiej strony ppk może osiągać znacznie większe prędkości w porównaniu do BOPS - do 2200 m / s i utrzymania go w określonym segmencie lotu, czyli można założyć, że skuteczny zasięg naddźwiękowego ppk z głowicą kinetyczną będzie kilkakrotnie większy niż w przypadku BOPS.
Oczywiście naddźwiękowy ppk będzie znacznie droższy niż BOPS, chociaż wrócimy do kwestii stosunku kosztów, ale przecież BOPS to rodzaj „srebrnej kuli”, nie ma sensu używać go przeciwko jakimkolwiek inny cel niż czołgi wroga.
Hypersonic ATGM będą gorsze od BOPS pod względem minimalnego zasięgu ognia, ale znacznie przewyższą je pod względem maksymalnego zasięgu ognia i celności trafienia
Jakie jest prawdopodobieństwo, że na nowoczesnym polu walki nasyconym sprzętem rozpoznawczym zderzą się dwa czołgi z nowoczesnymi środkami wykrywania celów w odległości mniejszej niż 500 metrów? Jakie jest prawdopodobieństwo, że w ogóle się zderzą?
To prawdopodobieństwo będzie oczywiście niewielkie, ale nadal tak jest. W tym przypadku o wszystkim zadecyduje kryterium koszt/skuteczność: koszt czołgu zniszczonego przez jeden lub dwa naddźwiękowe ppk nadal będzie znacznie wyższy niż koszt jednego lub dwóch ppk. Prawdopodobieństwo trafienia wrogiego czołgu z rosnącym zasięgiem również będzie wyższe, ponieważ hipersoniczny ppk w odległości 2000 metrów lub więcej będzie miał większą prędkość niż BOPS - około 2200 m / s dla hipersonicznego ppk w porównaniu z 1500-1600 m/s dla BOPS, co oznacza, że przy równej masie głowicy będzie więcej energii kinetycznej. Dokładność będzie również wyższa ze względu na obecność systemu sterowania w ppk. Bonusem jest możliwość jednoczesnego wystrzelenia dwóch pocisków na jeden cel, co jest niemożliwe dla działa czołgowego z BOPS i może znacznie zwiększyć prawdopodobieństwo pokonania obiecującego KAZ i odpowiednio trafienia w cel.
Jeśli chodzi o niszczenie wrogich czołgów z bliskiej odległości (do 500 metrów), także tutaj można zastosować różne rozwiązania w postaci ppk lub amunicji niekierowanej z dwoma kolejno rozmieszczonymi głowicami kumulacyjnymi i dwoma dodatkowymi ładunkami czołowymi, które mają przebić się przez dynamiczne ochrona – gabaryty czołgowych ppk na to pozwalają.
Albo może to być amunicja odłamkowo-burząca z czołowym ładunkiem odłamkowym do pokonania KAZ. Jeśli weźmiemy pod uwagę amunicję do strzelania na odległość 1-2 kilometrów, to jej głowica może zawierać kilkadziesiąt kilogramów materiału wybuchowego.
Zniszczenie czołgu ładunkiem odłamkowo-burzącym o takiej mocy najprawdopodobniej doprowadzi do jego zniszczenia. Co najmniej zostanie całkowicie unieruchomiony, zewnętrzne uzbrojenie i moduły obserwacyjne zostaną zniszczone, a lufa działa uszkodzona. Wraz z wystrzeleniem salwy potężnej amunicji odłamkowo-burzącej i wzmocnionej amunicji kumulacyjnej, umożliwiającej pokonanie KAZ, prawdopodobieństwo trafienia wrogiego czołgu będzie jeszcze większe.
Kolejną amunicją czołgową są pociski odłamkowe odłamkowo-burzące, w tym te z możliwością zdalnej detonacji na trajektorii.
Czołg odłamkowo-wiązkowy pocisk „Telnik” 3VOF128
Czy można zaimplementować ich odpowiednik w formacie rakietowym? Na pewno tak i to ze znacznie większą skutecznością np. przy innym stosunku ładunek/głowica (głowica), gdy mały ładunek i głowica o zwiększonej mocy służą do strzelania na odległość 1-2 km (o czym mówiliśmy kilka akapitów wcześniej), a w przypadku strzelania na duże odległości masa i rozmiar głowic zmniejsza się na rzecz paliwa do silnika odrzutowego.
Pociski PK są oczywiście mniej skuteczne niż BOPS, ich użycie jest teraz minimalne, jeśli w ogóle wskazane. Możliwe, że zwiększenie kalibru działa czołgowego do 152 mm zwiększy skuteczność pocisków z głowicą HEAT, ale w najlepszym przypadku będzie ona porównywalna tylko z istniejącymi pociskami przeciwpancernymi.
Wreszcie, kierowana amunicja czołgowa, jak powiedzieliśmy wcześniej, i tak jest gorsza od ppk, zwłaszcza podczas strzelania do dobrze opancerzonych i poruszających się z małą prędkością celów powietrznych.
Aby zniszczyć cele powietrzne w czołgu rakietowym, można przydzielić specjalną amunicję, w rzeczywistości przeciwlotniczy pocisk kierowany (SAM), wdrożony w znormalizowanych wymiarach obiecującej amunicji czołgowej, będzie to znacznie trudniejsze w pocisku współczynnik kształtu.
Tak więc główną zaletą czołgu rakietowego w porównaniu z czołgiem wyposażonym w działo będzie najwyższa wszechstronność, dzięki możliwości elastycznego formowania amunicji do rozwiązywania różnych misji bojowych w różnych warunkach.
Kosztować
Porównując broń armatnią i rakietową uważa się, że pociski są znacznie tańsze niż rakiety. To prawda, ale tylko częściowo. Rzeczywiście, hipersoniczny ppk będzie o rząd wielkości droższy niż BOPS, chociaż BOPS nie jest tani. Amerykański M829A4 BOPS w 2014 r. kosztował 10 100 USD przy zamówieniu 2501 pocisków. Jednak porównanie prawie nigdy nie uwzględnia takiego czynnika, jak zużycie lufy pistoletu. Na przykład najnowsze działo 2 mm 82A1-125M, które jest zainstalowane na czołgu T-14 platformy Armata, ma żywotność lufy około 800–900 pocisków, podczas gdy działo 152 mm 2A83 ma żywotność lufy tylko 280 strzały. Jednocześnie nie jest jasne, czy żywotność lufy jest deklarowana dla BOPS, czy dla jakiegoś średniego ładunku amunicji składającego się z różnych typów pocisków.
W związku z tym koszt pocisku musi zostać powiększony o koszt pistoletu podzielony przez jego zasoby. Ale to nie wszystko, doda to koszt wymiany lufy, koszt transportu czołgu na miejsce wymiany i inne powiązane koszty, których nie ma wyrzutnia rakiet. I to nie licząc faktu, że w warunkach bojowych konieczność wymiany lufy faktycznie unieszkodliwia czołg.
Ponadto, jeśli wykonamy kierowanie pocisku, jego koszt natychmiast zbliży się do kosztu ppk, ponieważ sam silnik odrzutowy ppk nie jest jego najdroższą częścią. I odwrotnie, jeśli mówimy o rakietach niekierowanych, to ich koszt może być porównywalny lub mniejszy niż pocisków, jako przykład możemy przytoczyć wyrzutnie rakiet piechoty (RPG) lub niekierowane lotnictwo rakiety (NAR, inna nazwa to rakiety niekierowane, NURS). A do czołgu rakietowego potrzebujemy nie tylko kierowanych pocisków rakietowych. Jaki jest sens marnowania kierowanego pocisku na cel oddalony o 500 metrów, zwłaszcza na nieruchomy? Jeśli dana osoba poradzi sobie z trafieniem z RPG z takiej odległości, choć nie jest to łatwe, to system naprowadzania również poradzi sobie, biorąc pod uwagę czynniki pogodowe, własną prędkość i prędkość celu (jeśli się porusza).
NAR i RPG to przykłady niedrogiej broni rakietowej
Jest jeszcze inna opcja kompromisowa - stworzenie uproszczonej broni kierowanej pociskami rakietowymi, na przykład z najprostszym systemem nawigacji bezwładnościowej, który zapewnia większe prawdopodobieństwo trafienia w porównaniu z amunicją całkowicie niekierowaną.
Inną opcją jest stworzenie stosunkowo niedrogich rodzajów broni kierowanej.
Przykładem jest APKWS (Advanced Precision Kill Weapon System) – zmodernizowana wersja amerykańskiej rakiety niekierowanej HYDRA 70. Podczas modernizacji amunicja otrzymała moduł z głowicą naprowadzającą na odbite promieniowanie laserowe, napędy i stery obrotowe. Proces modernizacji HYDRY 70 do APKWS wygląda następująco: rakieta HYDRA 70 jest rozkładana na dwa elementy (głowicę i silnik rakietowy), pomiędzy które wkręcany jest nowy blok z łopatami i czujnikami. Koszt takiej amunicji to około 10 000 dolarów.
Zaktualizowano do APKWS NAR HYDRA 70
W Rosji podobna amunicja została opracowana przez STC JSC AMETEKH. Miał on stworzyć modyfikacje S-5Kor, S-8Kor i S-13Kor, stworzone na bazie kalibrów NAR odpowiednio 57, 80 i 122 mm.
NAR w modyfikacji S-8Kor
Na podstawie powyższego można założyć, że średni koszt zniszczenia celu dla czołgu wyposażonego w armatę z ładunkiem amunicji, w tym BOPS, pociskami OB ze zdalną detonacją i pociskami kierowanymi będzie porównywalny z kosztem zniszczenia celu przez czołg rakietowy, którego amunicja będzie obejmować hipersoniczne ppk, a także kierowane i niekierowane rakiety różnych typów.
Masa i szybkość reakcji
Inną ważną wadą broni czołgowej jest ich waga. Na przykład masa wspomnianych już armat 125 mm 2A82-1M i 152 mm 2A83 wynosi odpowiednio 2700 i 5000 kg, masa najnowszego działa 130 mm Next Generation 130 firmy Rheinmetall wynosi 3000 kg. I to bez uwzględnienia masy wieży niezbędnej do jej umieszczenia, napędów i wszystkiego innego, co dotyczy działa czołgowego.
W rzeczywistości masa działa z wieżą może wynosić od jednej czwartej do jednej trzeciej masy całego czołgu.
Oprócz tego, że tę masę można by lepiej wykorzystać np. wzmocnić opancerzenie ze wszystkich występów pojazdu opancerzonego,, jest inny problem.
Charakterystyczną cechą naziemnego pola bitwy jest jego najwyższa dynamika, nagłość pojawiania się zagrożeń, możliwość skutecznego kamuflażu celów niebezpiecznych dla czołgów. W tych warunkach niezwykle ważnym parametrem jest szybkość reakcji wozu bojowego i jego załogi, w tym między innymi szybkość celowania broni w cel, czytaj: obracanie działa/wieży.
Artykuł „Pojazdy opancerzone przeciwko piechocie. Kto jest szybszy: czołg czy piechota?, widzieliśmy już, że szybkość obrotu wież czołgów i innych pojazdów opancerzonych jest obecnie rzędu 30-45 stopni na sekundę i trudno będzie ją zwiększyć, zwłaszcza biorąc pod uwagę wzrost kalibru i masa dział.
Z drugiej strony istniejące roboty przemysłowe, zdolne do manipulowania obiektami ważącymi setki kilogramów i więcej, charakteryzują się prędkościami obrotowymi rzędu 150-200 stopni na sekundę.
Na tej podstawie projekt obiecującego czołgu rakietowego może początkowo wymagać stworzenia wyrzutni o dużych kątowych prędkościach obrotu, które zapewnią kilkakrotnie szybsze wycelowanie broni w cel niż w przypadku czołgu wyposażonego w działo.
Szybkość i dokładność ruchów nowoczesnego robota przemysłowego. Przy opracowywaniu wyrzutni do podnoszenia i naprowadzania (obracania) pocisków w kontenerze transportowo-wystrzeliwującym o wadze około 100-150 kg taka liczba stopni swobody nie będzie wymagana, co znacznie uprości rozwój
odkrycia
Czołg rakietowy, który można wdrożyć przy użyciu istniejących technologii, nie będzie gorszy od czołgu wyposażonego w działo przy rozwiązywaniu problemów z trafieniem czołgów wroga na odległość do 2000 metrów, a przy większym zasięgu najprawdopodobniej będzie znacznie go przewyższają.
Zdolność obiecującego czołgu rakietowego do rażenia innych typów celów będzie znacznie wyższa ze względu na bardziej elastyczne formowanie amunicji dla różnych typów pocisków kierowanych i niekierowanych.
Średni koszt trafienia w cel dla armat i czołgów rakietowych będzie porównywalny, biorąc pod uwagę ograniczony zasób lufy dział czołgowych oraz możliwość użycia kierowanych i niekierowanych pocisków różnego typu i przeznaczenia na czołgu rakietowym.
W obiecującym czołgu rakietowym największą szybkość reakcji na nagłe zagrożenie można osiągnąć poprzez zwiększenie szybkości naprowadzania broni w porównaniu z szybkością obracania wieży czołgu wyposażonego w działo dużego kalibru.
Pociski zastąpiły działa na samolotach i okrętach nawodnych, nawet na okrętach podwodnych, rozważano opcje rezygnacji z wyrzutni torped na rzecz umieszczania torped poza mocnym kadłubem (na okrętach podwodnych jest to skomplikowane ze względu na ogromne ciśnienie i korozyjne środowisko, w którym muszą znajdować się torpedy poza mocnym kadłubem), być może nadszedł czas, aby wrócić do projektów czołgów rakietowych, wdrażając je na nowym poziomie koncepcyjnym i technicznym.
Porozmawiamy o tym, jak może wyglądać obiecujący czołg rakietowy, o wyborze platformy, składzie amunicji i uzbrojenia pomocniczego oraz o tym, czy armaty i czołgi rakietowe mogą i powinny istnieć jednocześnie, porozmawiamy w następnym materiale.
informacja