Najlepsza ochrona przed skumulowanym strumieniem - szkło, beton czy żwir?
źródło: fishki.net
Temat B-6-46
Centralne miejsce w przemyśle pancernym Związku Radzieckiego zajmował TsNII-48 lub „Instytut Pancerny”, założony w 1936 roku w zakładzie Izhora. W latach wojny specjaliści instytutu prowadzili szeroki zakres badań naukowych – w szczególności rozwiązali problem pęknięć pancerza T-34 w zakładach Krasnoje Sormowo czy szukali sposobów na zaoszczędzenie drogich dodatków stopowych. Nie raz o tym napisał na łamach Przeglądu Wojskowego. Pod koniec Wielkiej Wojny Ojczyźnianej problem stabilności pojawił się gwałtownie. czołgi za amunicję zbiorczą. I nawet nie chodziło tu o środki przeciwpancerne artyleria. Faktem jest, że skumulowana amunicja Niemców, choć tańsza od amunicji przeciwpancernej, nie była szczególnie skuteczna. Według specjalistów TsNII-48 duża prędkość początkowa pocisku, rotacja w locie i niedoskonały kształt karbu skumulowanego poważnie zmniejszyły siłę celu. Wszystko zmieniło się w drugiej połowie wojny, kiedy Niemcy wprowadzili do bitwy ręczne i montowane granatniki przeciwpancerne – Faustpatrone, Ofenrohr i Puppchen. Najskuteczniejszym z listy był granat Faustpatrone, zdolny przebić pancerz o grubości do 240 mm. Nawet skumulowany pocisk z niemieckiej armaty kal. 105 mm nie był do tego zdolny. Pomimo wyjątkowej penetracji pancerza, Faustpatrone o zasięgu ostrzału 50 metrów pozostał bronie walka w zwarciu dla najbardziej zdesperowanych nazistów. Ale pracownicy TsNII-48 słusznie twierdzą, że konstrukcja skumulowanej amunicji nieuchronnie ulegnie poprawie, a jednocześnie zasięg dział.
Granaty „Ofenror” (powyżej) i „Faustpatron”. Źródło: raport na temat B-6-46 „Badanie mechanizmów niszczenia pancerza przez broń kumulatywną i rozwój metod ochrony przed nimi”
W 1945 roku inżynierowie założyli zwiększenie siły penetracji amunicji kumulacyjnej do 7-8 kalibrów, podczas gdy klasyczna amunicja przeciwpancerna zatrzymałaby się na grubości pancerza trzech kalibrów. Pełne badanie interakcji pancerza z skumulowanym odrzutowcem było możliwe dopiero w 1946 r. W ramach tematu B-6-46 „Badanie mechanizmów niszczenia pancerza przez skumulowany środki zniszczenia i rozwój metod ochrony przed nimi”. Prace prowadzono w Leningradzie pod kierunkiem legendarnego Andrieja Siergiejewicza Zavyałowa, jednego z autorów pancerza przeciwpancernego T-34. W temacie B-6-46 przeprowadzono wiele całkiem ciekawych badań - na przykład wpływ solidnej osłony na ochronę pancerza przed kumulacją amunicji, a także jej kratowego odpowiednika. Okazało się, że odporność na pociski zwykłej kraty na pancerzu może w niektórych przypadkach być większa niż solidnego ekranu. Jednocześnie ochrona kraty jest 5-6 razy trwalsza. Pod kierownictwem Andrieja Zavyalova krajowi inżynierowie w końcu odkryli podstawy „walki skumulowanej” - do tego momentu istniały tylko fragmentaryczne dane, głównie ze źródeł zagranicznych. W tekście tajnego raportu można znaleźć następujące zwroty:
„Najwyraźniej można uznać za ustalone, że podczas „błyskania” pancerza strumieniem kumulatywnym następuje zarówno plastyczne przemieszczenie metalu na boki, jak i jego kruchy wyrzut. Współczynnik emisji, czyli stosunek wyrzucanej objętości metalu do całej objętości wyboju, zależy nie tylko od twardości metalu, ale także od mocy skumulowanego strumienia. Im silniejsze jest jego działanie, tym większy staje się współczynnik emisji.
Szczególnie interesujące były wyniki badań wpływu twardości Brinella pancerza na odporność na amunicję kumulacyjną. Okazało się, że nie ma tu bezpośredniej korelacji – rodzaje pancerzy o dużej twardości nie gwarantują lepszej stabilności. Ponadto wyrażono paradoksalne na pierwszy rzut oka idee. Tak zasugerował jeden z badaczy
„Odporność metalu na penetrację skumulowanego strumienia zależy nie tyle od jego początkowych właściwości, ale od właściwości, które nabywa się w procesie penetracji pancerza”.
Wtedy, słusznie uważali inżynierowie TsNII-48, może nawet zastąpić stal pancerną materiałami o innym charakterze? Tak narodziły się pierwsze prototypy domowej zbroi kombinowanej.
Tańszy niż stal
Co się stanie, jeśli wypełnisz przestrzeń między ekranem a pancerzem tanim materiałem, który może rozogniskować i zdeformować metalowy strumień? Okaże się nowoczesny łączony pancerz, ale w 1946 roku tylko o tym zgadywali. Wiedzieli tylko, że skumulowana amunicja uderza w zbroję strumieniem „luźne cząstki mechanicznie oddzielone od siebie”, co jest bardzo niepraktyczne w rozpraszaniu drogiego i ciężkiego pancerza. Weryfikacja hipotezy TsNII-48 była następująca - na próbkach badanych materiałów o wymiarach 100 x 100 mm i grubości 20 mm zainstalowano znormalizowany ładunek kumulacyjny. Warto o tym porozmawiać osobno. Materiał wybuchowy był 25-gramową mieszaniną trotylu i RDX (50/50 wagowo) z kulistym wytłoczeniem ze stali zainstalowanym na końcu. Detonator elektryczny został zainstalowany na drugim końcu kontrolera. Po podważeniu skumulowanej miniamunicji zmierzono głębokość i szerokość otworu w prototypie. Każdy materiał został przetestowany w trzech strzałach pod kątem dokładności wyników.
Należy zauważyć, że TsNII-48 był bardzo kreatywny w testowaniu alternatywnej ochrony przed skumulowanym odrzutowcem. Eksperymenty były relatywnie niedrogie, więc do badań wzięto wszystko, co źle leżało - marmur, szkło, kamień szlifierski, beton, żwir, mikanit (materiał z warstw miki), piasek, organiczną pleksiglas, kredę, gumę, tekturę azbestową i drewno. Były też wstępne testy, z których wykluczono filc, wodę i bitumy. Użycie tego ostatniego materiału wydaje się absurdalne – materiał palny, nawet gdyby mógł wytrzymać skumulowany strumień, spowodowałby pożar w pojeździe opancerzonym.
Źródło: raport na temat B-6-46 „Badanie mechanizmów niszczenia zbroi przez broń kumulacyjną i opracowanie metod ochrony przed nimi”
Cel testowania produktów był jeden - znalezienie taniego iw miarę możliwości lekkiego zamiennika dodatkowych warstw pancerza chroniącego przed kumulacją amunicji. Wyniki były mieszane. Jak mówi raport:
„Najwyraźniej istnieje pewna minimalna wytrzymałość, jaką musi mieć materiał, aby skutecznie oprzeć się działaniu skumulowanego strumienia. Tak więc kamień szmerglowy o twardości około 8 jednostek w skali Mohsa i szkło o twardości około 5 jednostek praktycznie nie ma różnicy, podczas gdy w przypadku materiałów takich jak drewno i guma głębokość żłobienia jest znacznie większa.
Co ciekawe, siła 25-gramowego ładunku kumulacyjnego nie była wystarczająca do przebicia się przez jakikolwiek przedmiot o grubości zaledwie 20 mm. Najtrwalszy był naturalny materiał – marmur, a najbardziej niestabilny – drewno. W pierwszym przypadku skumulowany strumień przeszedł o 3 mm, aw drugim o 13 mm. Względnie stabilny był piasek - penetracja 7 mm, żwir - 4,7 mm i szkło - 4 mm. Oczywiste jest, że nikt przy zdrowych zmysłach nie kręciłby się wokół zbiorników ze szklanymi panelami i marmurem, więc TsNII-48 obliczył niezwykle ważny parametr - ciężar właściwy. Po rozważeniu zalet i wad naukowcy doszli do obiecującego wniosku
"stal nie jest najlepszym materiałem do ochrony przed kumulacją i można ją z powodzeniem zastąpić tańszymi materiałami zwiększając grubość warstwy na pancerzu."
Na przykład zadowalające, a nawet dobre efekty można osiągnąć, jeśli przestrzeń między ekranem a pancerzem zostanie wypełniona piaskiem, żwirem i betonem. Obciążenie nie będzie lekkie (tylko 10-15% lżejsze od tradycyjnego pancerza), ale tanie i stosunkowo niezawodne. Wypełniacze zmniejszą również odległość między odchylanym ekranem a głównym pancerzem, co znacznie upraszcza konstrukcję i obsługę. Niezawodność materiałów warstwowych, takich jak azbest, nie uzasadniała nadziei konstruktorów - nie była zalecana do wzmacniania pancerza.
Oprócz powyższego w ramach tematu B-6-46 pracownicy Instytutu Pancerności przeprowadzili serię eksperymentów z dyfuzorami narożnymi i szpilkowymi strumienia kumulacyjnego. Ale o tym w następnym artykule.
informacja