O działaniu pancerza różnych typów pocisków podkalibrowych stabilizowanych płetwami
Za akcją pancerza
Jak wiadomo, stabilizowane płetwami pociski przeciwpancerne z wyrzutnią sabotów (APDS lub BOPS, jak wolisz) od dawna są obowiązkowym elementem wyposażenia niemal każdego czołgCo więcej, nie ma znaczenia, czy czołg ma armatę gładkolufową, czy gwintowaną lufę, dlatego nawet przeciętny T-55 lub nowocześniejszy brytyjski Challenger 2 są w stanie zaatakować opancerzonego wroga metalową strzałą z piórem lecącą z prędkością znacznie większą niż kilometr na sekundę.
Jednak fakt, że amunicja ta może się znacząco różnić konstrukcją, a co za tym idzie, jej oddziaływaniem za pancerzem, zazwyczaj schodzi na dalszy plan. Mówi się, że metalowy, pierzasty „patyczek” wyleciał z działa, dotarł do celu, przebił jego pancerz dzięki swojej energii kinetycznej – i to wszystko, niech trawa dalej nie rośnie. W rzeczywistości jednak istnieje mnóstwo niuansów dotyczących tego, co pocisk robi za pancerzem, wewnątrz czołgu.
Niuanse te związane są z powstawaniem odłamków po przebiciu pancerza przez aktywną część pocisku. Stanowią one w istocie główny czynnik uszkadzający pociski przeciwpancerne APFSDS i z kolei dzielą się na dwie główne kategorie. Pierwszą stanowią odłamki samego pancerza, które powstały w wyniku interakcji elementów ochronnych osłony balistycznej czołgu z atakującym pojazdem. Jest ich wiele, gdy pancerz jest przebijany na wylot, i są one w stanie uszkodzić załogę, różnego rodzaju sprzęt, amunicję i zbiorniki paliwa pojazdu bojowego.
Drugą kategorię stanowią odłamki najbardziej aktywnej części pocisku. Nawet wielowarstwowe osłony przeciwodłamkowe nie chronią przed najszybszymi z nich – nawet kamizelki kuloodporne dla załóg czołgów nie są w stanie im sprostać, a pociski i ładunki miotające detonują i zapalają się z alarmującą częstotliwością po trafieniu przez takie pociski.
To właśnie pole odłamkowe, łączące odłamki atakującego kadłuba i pancerza, wraz ze wskaźnikami penetracji pancerza pocisków podkalibrowych, decyduje o ich skuteczności jako klasy amunicji przeciwpancernej. Jednak nie wszystko jest tu tak proste, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka, ponieważ masywność i jakość pola odłamkowego silnie zależą od tego, z czego składa się część aktywna pocisku.
Istnieją różne rodzaje muszli
Aby zrozumieć istotę sprawy, przytoczymy wyniki testów przeprowadzonych w Związku Radzieckim, w których badano działanie odłamków za pancerzem pocisków przeciwpancernych podkalibrowych stabilizowanych brzechwami o różnych konstrukcjach. Poniżej załączono listę najbardziej typowych.
Pierwszy typ OBPS to pocisk, który w rzeczywistości nie posiada rdzenia przeciwpancernego. To po prostu solidna, całkowicie stalowa strzała z piórem – w rzeczywistości prawdziwy „łom”. Dla armat 125 mm pocisk ten miał indeks 3BM9 i szybko trafił do kategorii pocisków szkoleniowych ze względu na niską penetrację pancerza (standardowo tylko 80 mm na płycie stalowej pod kątem 60 stopni z odległości 2 km), ale był aktywnie eksportowany wraz z czołgami T-72 – możliwe, że Arabowie walczyli właśnie takimi „patami”.
Jego parametry: długość części aktywnej wynosi 518 mm, średnia średnica wynosi 36 mm. Waga części aktywnej wynosi 3,6 kg.
Jugosłowiański odpowiednik 3BM15
Drugi typ OBPS jest bardziej klasyczny, o indeksie 3BM15. Podobnie jak w poprzednim przypadku, aktywna część pocisku miała stalowy korpus, ale bliżej części nosowej wewnątrz niego znajdował się rdzeń wykonany z twardego stopu na bazie wolframu. Przebijał on znacznie głębiej, mianowicie, według normy, 170 milimetrów (głębokość otworu) stalowej płyty pochylonej z odległości 2 kilometrów.
Parametry: część czynna 548 mm, średnica średnia - 36 mm, długość rdzenia 71 mm, średnica - 20 mm. Waga 4,48 kg.
Trzeci typ OBPS o indeksie 3BM26 (powszechnie znany jako „Nadieżda”). Pocisk jest zasadniczo podobny do swojego poprzednika, ale z jedną istotną różnicą. Wynika ona z faktu, że rdzeń wykonany jest z ciężkiego stopu VNZh na bazie wolframu i znajduje się w kadłubie nie w dziobie, lecz przeciwnie – w ogonie. To „przegrupowanie” przeprowadzono w celu poprawy penetracji pochyłego pancerza. Zgodnie z normą, ta „Nadieżda” przebija 200 milimetrów stalowego pancerza pod kątem 60 stopni z odległości 2 kilometrów.
Jego parametry: długość części aktywnej wynosi 558 mm, średnica 36 mm, wymiary rdzenia są takie same jak w poprzednim modelu – 71 na 20 mm. Waga wynosi 4,8 kg.
3BM26 „Nadzieja”
Czwarty wariant OBPS został przedstawiony za pomocą modelu obliczeniowego. Różnił się on zasadniczo od wszystkich wyżej wymienionych, ponieważ formalnie nie posiadał oddzielnego rdzenia. Pocisk, a właściwie jego część aktywna (sama „strzała”, ale bez lameli), był wykonany z jednego korpusu z ciężkiego stopu wolframowo-niklowo-żelazowego. To właśnie te pociski podkalibrowe od dziesięcioleci znajdują się w amunicji niemal wszystkich czołgów – różnią się tylko stopami, gdzieniegdzie wolframem, a ktoś nawet uranem.
Parametry części aktywnej pocisku: długość 480 mm, średnica 30,8 mm, masa 4,5 kg.
Ich zaletą jest to, że w przeciwieństwie do pocisków z małym rdzeniem, przebijają znacznie grubsze pancerze, co wynika zarówno z dużej energii kinetycznej i parametrów fizycznych i mechanicznych stopu, jak i z ich wyjątkowej odporności na kąty uderzenia w pancerz.
Kadłuby wykonane z ciężkich stopów na bazie uranu lub wolframu słabo „odczuwają” denormalizację wewnątrz nachylonego pancerza, ponieważ w strefie styku z nim tworzy się rodzaj plastycznego zawiasu. Innymi słowy, część pocisku uderzającego, która styka się z pancerzem (a przy okazji również z materiałem pancerza) zachowuje się dosłownie jak ciecz – prawie tak samo jak w przypadku strumienia kumulacyjnego – i jest stopniowo wyrzucana w kierunku przeciwnym do penetracji. Zatem, niezależnie od tego, czy pancerz jest pionowy, czy nachylony – pocisk nie ma znaczenia, głębokość otworu nie będzie się znacząco różnić.
Warto zauważyć, że solidne pociski APFSDS z ciężkiego stopu jeszcze lepiej penetrują pochyły pancerz dzięki wybitemu czopowi. Dzieje się tak, gdy solidny „łom” znajduje się już blisko tylnej strony pancerza – po prostu przebija go (czop zostaje wybity). Pociski te mają jednak również pewną wadę: ponieważ część „łomu” jest dosłownie wypłukiwana podczas penetracji, wlatuje ona w przestrzeń za pancerzem już znacznie skrócona.
Wiąże się z tym jedna ciekawa rzecz, ale raczej teoretyczna. Nie zaleca się radykalnego zwiększania prędkości początkowej takiego pocisku bez wydłużenia jego aktywnej części, czyli samego „łomu”. Po prostu prędzej czy później nadejdzie moment, w którym prędkość początkowa będzie ogromna, a penetracja pancerza albo całkowicie przestanie rosnąć, albo wręcz zacznie nieznacznie spadać – „łom” ulegnie całkowitemu zużyciu (straci długość i masę w kontakcie z pancerzem), zanim wleci w przestrzeń za pancerzem.
Testy
Aby zrozumieć, jak skutecznie dany typ pocisku podkalibrowego generuje odłamki, radzieccy testerzy użyli jednorodnych płyt pancernych ze stali średniotwardej o grubości od 70 do 220 milimetrów, montując je pod kątem 60 stopni od pionu. Za nimi, w odległości od 0,5 do 1 metra, zamontowano tarcze typu sitowego – dwie aluminiowe blachy o grubości 3 milimetrów i jedną stalową o grubości 8-10 mm.
Zastosowano standardowe ładunki miotające dla pocisków podkalibrowych, ale ze zmodyfikowaną masą miotającą, aby symulować trafienie amunicji w cel z odległości dwóch kilometrów. Strzelanie z rzeczywistej odległości dwóch kilometrów po prostu nie ma sensu – nie trafi się w cel za pierwszym razem. Znacznie taniej jest zmniejszyć ilość materiału miotającego w ładunku, tak aby prędkość pocisku była taka, jakby przeleciał kilka kilometrów.
Odłamki wychwycone przez „sito” podzielono na dwie grupy. Pierwsza grupa to odłamki zdolne przebić blachę aluminiową o grubości co najmniej 3-6 milimetrów. Nie są one oczywiście najpotężniejsze, ale mogą spowodować poważne problemy w pojeździe bojowym, w tym zranienie załogi. Druga grupa jest najgroźniejsza, przebijając blachę aluminiową o grubości co najmniej 30 milimetrów. Z tymi „towarzyszami” nie można żartować – potrafią przebić kamizelki kuloodporne i z łatwością wywołać pożar lub detonację amunicji.
Otwory w pancerzu wieży czołgu z charakterystycznymi dla pocisków APFSDS płatkami na krawędziach
Który pocisk okazał się skuteczniejszy?
Podczas wystrzelenia całkowicie stalowego pocisku 3BM9 o penetracji szczątkowej 100-200 milimetrów (aktywna część pocisku mogłaby pokonać znacznie więcej, gdyby nie wleciał w przestrzeń pancerną), okazało się, że pocisk wytwarza 200-300 odłamków o penetracji 3-6 mm blachy aluminiowej. Kąt rozrzutu tych odłamków wynosi 100-120 stopni. Wytworzył on jednak tylko 30-2 „śmiercionośne” odłamki zdolne do przebicia 3 lub więcej milimetrów aluminium o kącie rozrzutu 20-30 stopni.
Pocisk 3BM15 z rdzeniem wykonanym z twardego stopu wolframu w tych samych warunkach wykazał gorsze rezultaty. 150-200 odłamków przebiło blachę aluminiową o grubości 3-6 mm pod kątem rozproszenia 110 stopni. Odnotowano tylko dwa „śmiercionośne” odłamki – o kącie rozproszenia 20 stopni. Zatem, chociaż pocisk 3BM15 przebił znacznie grubszy pancerz zgodnie z normą, jego efekt „za pancerzem” jest gorszy.
Obliczenia (zweryfikowane rzeczywistymi wynikami i okazały się wiarygodne) dla pocisku podkalibrowego o stałym korpusie, wykonanego z ciężkiego stopu wolframu, wykazały następujące wyniki. Podobnie jak 3BM9, generuje on około 200-300 odłamków o niskiej penetracji pancerza i kącie rozproszenia 100 stopni. Jednak jest ich aż 30, „zabójczych” o penetracji 7 mm blachy aluminiowej i więcej o kącie rozproszenia 20-30 stopni.
Wolframowa wersja krajowego „Svinets” o stałym korpusie (poniżej)
W porównaniu z pociskiem APFSDS z węglem wolframowym o stałym korpusie i pociskiem podkalibrowym, którego rdzeń znajduje się w ogonie, w tej części badań wprowadzono drobne zmiany – zwiększono penetrację resztkową pocisków do 250-300 milimetrów pancerza, aby wyjaśnić zależność odłamków od tego wskaźnika.
Pocisk przeciwpancerny o jednolitym kadłubie i żebrowaniu, wykonany z ciężkiego stopu wolframu, zachowywał się lepiej, co było zgodne z wynikami symulacji. Wygenerował 3-6 odłamków, które mogły przebić aluminium o grubości 300-400 mm z kątem rozproszenia 100 stopni. „Śmiercionośne” – 20-25 z kątem rozproszenia 12 stopni.
„Nadieżda” (3MB26) okazała się zwycięzcą podczas strzelań testowych. Wygenerowała 200-300 odłamków o niskiej penetracji i kącie rozproszenia 120 stopni, czyli oczywiście mniej niż pocisk wolframowy OBPS. Naliczono jednak aż 37 „śmiercionośnych” odłamków o kącie rozproszenia 32 stopni. Przewaga jest bezwarunkowa – żadna inna amunicja nie wygenerowała więcej.
Ten fenomenalny wynik można wytłumaczyć dość prosto. Faktem jest, że rdzeń, znajdujący się w tylnej części „łomu”, zaczyna się rozpadać już w końcowej fazie procesu penetracji pancerza. Umożliwia to formowanie dużej liczby szybkich odłamków o dużej penetracji i znacznym kącie rozrzutu w przestrzeni za pancerzem.
odkrycia
Liczby są ładne i piękne, ale jak interpretować wyniki?
Ogólnie rzecz biorąc, te testy i obliczenia na małą skalę wyraźnie pokazują dwie rzeczy. Po pierwsze, liczba najbardziej „śmiercionośnych” odłamków jest niezwykle mała w porównaniu z liczbą całkowitą. Po drugie, im większa resztkowa penetracja pancerza pocisku, tym więcej odłamków. Oczywiście wyniki będą się różnić w przypadku ostrzału różnych przeszkód, ale ogólny obraz jest widoczny bez tego. Zatem im wyższa zdolność penetracji pocisku APFSDS dowolnej konstrukcji, tym lepsze działanie za pancerzem.
Ale jeśli chodzi o to, który pocisk APFSDS jest lepszy pod względem działania na pancerz, możemy być pewni: konstrukcja odgrywa tu dużą rolę. Pociski z rdzeniem w części ogonowej wygrały pod względem „śmiercionośnych” odłamków – ani pociski APFSDS w całości ze stali, ani pociski z ciężkimi stopami nie były w stanie ich pokonać. Ich penetracja pancerza jest jednak z założenia niska i nie da się jej radykalnie zwiększyć.
Pociski wolframowe i uranowe o stałej strukturze będą od nich skuteczniejsze, podobnie jak inne pociski z rdzeniem kompaktowym, dlatego stanowią one wyposażenie nowoczesnych czołgów, od pocisków M829 w Abramsach po pociski Svint w naszych czołgach T. Jednocześnie nie należy sądzić, że w imię wysokiej penetracji pancerza zrezygnowano z potężnego efektu „za pancerzem” – długość aktywnej części współczesnych pocisków jest znacznie większa niż w przypadku starej amunicji, co oznacza, że po uderzeniu powstaje wagon i mały wózek odłamków.
Badanie pokazuje jedynie, że nie warto postrzegać różnych typów OBPS jako zwykłych metalowych „pałek”, których jedyną różnicą jest ich zdolność penetracji.
Źródła informacji:
„Działanie przeciwpancernych pocisków podkalibrowych z ciężkimi łuskami stopowymi za pancerzem”. W.M. Bakszynow, S.W. Łomow, W.I. Timochin
„Wydania specjalne balistyki terminalnej”. V.A. Grigoryan, A.N. Beloborodko, N.S. Dorochow i inni.
Informacja