Войти
APFSDS в точке отделения поддона Бронебойный башмак для сброса с оперением (APFSDS ), проникающий снаряд с длинным дротиком или просто боеприпас дротика, представляет собой тип проникающего боеприпаса с кинетической энергией, который используется для атаки современных броня автомобиля. В качестве вооружения для основных боевых танков он заменяет боеприпасы бронебойного сбрасывания (APDS), которые до сих пор используются в системах вооружения малого и среднего калибра.
Улучшения в мощных автомобильных силовых установках и системах подвески после Второй мировой войны позволили современным основным боевым танкам включать все более толстые и тяжелые системы броневой защиты, сохраняя при этом значительную маневренность и скорость на поле боя. В результате для достижения глубокого пробития брони с помощью артиллерийских боеприпасов потребовались даже более длинные противотанковые снаряды, выпущенные с даже более высокой начальной скоростью, чем можно было бы достичь с помощью более коротких снарядов APDS.
Бронебойный башмак для сбрасывания (APDS) изначально был основной конструкцией кинетической энергии (KE) пенетратора. Логично было сделать выстрел длиннее и тоньше, чтобы сконцентрировать кинетическую энергию на меньшей площади. Однако длинный и тонкий стержень аэродинамически нестабилен; он имеет тенденцию кувыркаться в полете и менее точен. Традиционно пулеметам придавалась устойчивость в полете за счет нарезов ствола орудия, которые придают патрону вращение. До определенного предела это эффективно, но как только длина снаряда превышает его диаметр более чем в шесть или семь раз, нарезка становится менее эффективной. Добавление к основанию плавников, таких как оперение стрелы, придает патрону стабильность.
Вращение от стандартных нарезов снижает производительность этих патронов (нарезка отвлекает часть линейной кинетической энергии на вращательную кинетическая энергия, таким образом уменьшая скорость снаряда и энергию удара), и очень большое вращение снаряда, стабилизированного плавником, может значительно увеличить аэродинамическое сопротивление, дополнительно уменьшая скорость удара. По этим причинам снаряды APFSDS обычно стреляют из гладкоствольных орудий - практика, которая была принята для танковых орудий в Китае, Индии, Израиле, Италии, Японии, Франции, Германии, Турции, России и других странах. Соединенные Штаты. Тем не менее, на ранних этапах разработки боеприпасов APFSDS использовались существующие нарезные ствольные пушки (и используются до сих пор), например, 105-мм пушка M68, установленная на основном боевом танке M60A3 или британский 120-мм Royal Ordnance L30 танка Challenger 2. Чтобы снизить скорость вращения при использовании ствола с нарезной головкой, в него встроен «скользящий обтюратор» (скользящее обтурирующее кольцо), который позволяет пропеллентным газам высокого давления герметизировать, но не передавать общую скорость вращения ствола. нарезание снаряда. Снаряд все еще выходит из ствола с некоторым остаточным вращением, но с приемлемо низкой скоростью. Кроме того, некоторая скорость вращения полезна для снаряда со стабилизированным плавником, усредняя аэродинамический дисбаланс и повышая точность. Даже у гладкоствольных снарядов APFSDS есть плавники, которые слегка наклонены для обеспечения некоторой скорости вращения во время полета; а также нарезные стволы с очень низким крутящим моментом были также разработаны специально для стрельбы боеприпасами APFSDS.
Еще одна причина использования гладкоствольных орудий с очень низкой скоростью закручивания заключается в том, что наиболее эффективные конструкции кумулятивных зарядов, кумулятивные боеприпасы, теряют бронепробиваемость, когда вращается слишком быстро. Эти кумулятивные заряды глубокого проникновения также требуют стабилизации ребра; (хотя могут быть разработаны менее точные и менее эффективные кумулятивные заряды с «компенсацией вращения» для правильного функционирования в снаряде со стабилизацией вращения).
Современные 120-мм снаряды для танковых пушек Пенетранты КЕ для современных танков обычно имеют диаметр 2–3 см и могут достигать 80 см в длину; по мере того как разрабатываются более эффективные конструктивные решения, их длина имеет тенденцию к увеличению, чтобы преодолеть еще большую глубину брони на прямой видимости. Концепция поражения брони с использованием длинного стержневого пенетратора представляет собой практическое применение явления гидродинамического проникновения (см. гидродинамика ).
Несмотря на то, что практические материалы пенетратора и цели ранее не были жидкостями удар, при достаточно высокой скорости удара даже кристаллические материалы начинают вести себя очень пластично, подобно жидкости, поэтому применимы многие аспекты гидродинамического проникновения.
Снаряды с длинными стержнями проникают в жидкость в буквальном смысле, основанный просто на плотности брони цели и плотности и длине пенетратора. Пенетратор будет продолжать смещать цель на глубину, равную длине пенетратора, умноженной на квадратный корень из пенетратора, до плотности цели. Сразу видно, что дольше, более плотные пенетраторы будут проникать на более глубокие глубины, и это составляет основу для разработки длинностержневых противоброневых снарядов.
Важные параметры для эффективного длинностержневого пенетратора, а именно: Таким образом, это очень высокая плотность по отношению к цели, высокая твердость для проникновения в твердые поверхности цели, очень высокая вязкость (пластичность), чтобы стержень не разбивался при ударе, и очень высокая прочность, чтобы выдержать ускорение запуска оружия, а также изменчивость поражения цели, например, попадания под косым углом и выживших контрмер, таких как взрыво-реактивная броня.
Разработка тяжелых форм реактивной брони (например, советский, а затем российский, Контакт-5 ), которые предназначены для срезания и отклонения длинных стержневых пенетраторов, побудили к разработке более сложных конструкций пенетраторов с кинетической энергией, особенно в новейших США. - встроенные противотанковые снаряды. Тем не менее, хотя геометрия пенетратора может адаптироваться к мерам противодействия реактивной броне, предпочтительными материалами для глубокопроникающих снарядов с кинетической энергией с длинными стержнями остаются тяжелый вольфрамовый сплав (WA) и сплав с обедненным ураном (DU). Оба материала очень плотные, твердые, вязкие, пластичные и очень прочные; все исключительные качества подходят для глубокого пробивания брони. Тем не менее, каждый материал демонстрирует свои уникальные проникающие свойства, которые могут быть, а могут и не быть лучшим выбором для любого конкретного применения против брони.
Например, сплав с обедненным ураном пирофорный ; нагретые осколки пенетратора воспламеняются после удара в контакте с воздухом, поджигая топливо и / или боеприпасы в автомобиле-мишени, что значительно увеличивает летальность за броней. Кроме того, пенетраторы из DU демонстрируют значительное образование полосы адиабатического сдвига. Распространенное заблуждение состоит в том, что во время удара трещины вдоль этих полос заставляют наконечник пенетратора непрерывно сбрасывать материал, сохраняя коническую форму наконечника, в то время как другие материалы, такие как вольфрам без оболочки, имеют тенденцию деформироваться в менее эффективный округлый профиль, эффект называется "грибовидный". Фактически, образование полос адиабатического сдвига означает, что стороны «гриба» имеют тенденцию отламываться раньше, что приводит к уменьшению головки при ударе, хотя он все равно будет значительно «грибовидным».
Испытания показали, что отверстие, пробиваемое снарядом из DU, имеет меньший диаметр, чем у аналогичного вольфрамового снаряда; и хотя оба материала имеют примерно одинаковую плотность, твердость, ударную вязкость и прочность, из-за этих различий в их процессе деформации обедненный уран имеет тенденцию проникать сквозь стальные мишени на эквивалентную длину вольфрамового сплава. Тем не менее, использование обедненного урана, несмотря на некоторые превосходные рабочие характеристики, не обходится без политических и гуманитарных противоречий, но остается предпочтительным материалом для некоторых стран из-за соображений стоимости и стратегической доступности по сравнению с вольфрамом.
Ситуация усложняется тем, что, когда рассматривается размещение вооруженных сил за рубежом или экспортные рынки сбыта, саботаж, разработанный специально для запуска пенетратора с обедненным ураном, нельзя просто использовать для запустить замену пенетратора WA, даже с точно такой же изготовленной геометрией. Эти два материала ведут себя существенно по-разному при высоком давлении и высоких ускоряющих усилиях, так что для сохранения структурной целостности внутри ствола требуются совершенно разные геометрические формы материала башмака (в некоторых местах толще или тоньше, если это вообще возможно).
Типичная скорость выстрелов APFSDS варьируется в зависимости от производителя и длины / типа дульного среза. В качестве типичного примера, американский General Dynamics KEW-A1 имеет начальную скорость 1740 м / с (5700 футов / с). Это сопоставимо с 914 м / с (3000 фут / с) для типичного патрона для винтовки (стрелкового оружия). Снаряды APFSDS обычно действуют в диапазоне от 1400 до 1900 м / с. При превышении определенной минимальной скорости удара, необходимой для значительного превышения параметров прочности материала мишени, длина пенетратора более важна, чем скорость удара; Примером может служить тот факт, что базовая модель M829 летит почти на 200 метров в секунду быстрее, чем новая модель M829A3, но ее длина составляет лишь половину длины, что совершенно недостаточно для поражения современной брони. массивы.
Часто более серьезной инженерной задачей является разработка эффективного саботажа для успешного запуска чрезвычайно длинных пенетраторов, теперь приближающихся к 800 мм (2 фута 7 дюймов) в длину. Башмак, необходимый для заполнения канала ствола пушки при стрельбе длинным и тонким летным снарядом, представляет собой паразитный груз, который вычитается из потенциальной начальной скорости всего снаряда. Поддержание структурной целостности внутри ствола такого дальнобойного снаряда при ускорениях в десятки тысяч g - задача нетривиальная, и это привело к тому, что в начале 1980-х годов конструкция башмаков стала доступной по низкой цене. от высокопрочных алюминиевых алюминиевых сплавов, таких как 6061 и 6066-T6, до высокопрочного и более дорогого алюминия 7075-T6, мартенситностареющей стали и экспериментального сверхвысокопрочного алюминия 7090-T6, до современного состояния. искусства и невероятно дорогого пластика, армированного графитовым волокном, чтобы еще больше снизить массу паразитного башмака, которая может составлять почти половину стартовой массы всего снаряда.
Выбрасываемые лепестки башмака также движутся с такой высокой начальной скоростью. что при разделении они могут продолжаться многие сотни метров со скоростью, которая может быть смертельной для войск и нанести ущерб легковым автомобилям. По этой причине даже в бою танкисты должны помнить об опасности для ближайших войск. Подбитый флешет был аналогом APFSDS в боеприпасах винтовки. Винтовка для стрельбы из стрелкового оружия Special Purpose Individual Weapon находилась в разработке для армии США, но проект был заброшен.
