Per palyginti trumpą sausumos pajėgų šarvuotų transporto priemonių (BTT) istoriją, kuri yra maždaug šimto metų senumo, karo veiksmų pobūdis ne kartą keitėsi. Šie pokyčiai buvo kardinalūs - nuo „padėties“iki „mobiliojo“karo, o toliau - į vietos konfliktus ir kovos su terorizmu operacijas. Formuojant reikalavimus karinei įrangai lemiamas yra siūlomų karinių operacijų pobūdis. Atitinkamai pasikeitė ir pagrindinių BTT savybių reitingas. Klasikinis derinys „ugnies galia - gynyba - mobilumas“buvo ne kartą atnaujintas, papildytas naujais komponentais. Šiuo metu yra nustatytas požiūris, pagal kurį pirmenybė teikiama saugumui.
Žymus šarvuočių (BTT) asortimento ir galimybių išplėtimas padarė jo išlikimą svarbiausia kovos misijos įvykdymo sąlyga. BTT išlikimo ir (siauresne prasme) apsaugos užtikrinimas grindžiamas integruotu požiūriu. Negali būti universalių apsaugos priemonių nuo visų galimų šiuolaikinių grėsmių, todėl BTT įrenginiuose yra įdiegtos įvairios apsaugos sistemos, viena kitą papildančios. Iki šiol buvo sukurta dešimtys apsaugos tikslais naudojamų konstrukcijų, sistemų ir kompleksų - nuo tradicinių šarvų iki aktyvių apsaugos sistemų. Esant tokioms sąlygoms, optimalios sudėtingos apsaugos sudėties formavimas yra vienas iš svarbiausių uždavinių, kurio sprendimas iš esmės lemia sukurtos mašinos tobulumą.
Apsaugos priemonių integravimo problemos sprendimas grindžiamas galimų grėsmių analize numatytomis naudojimo sąlygomis. Ir čia reikia grįžti prie to, kad karo veiksmai ir atitinkamai „reprezentatyvi prieštankinių ginklų apranga“
palyginti, tarkim, su Antruoju pasauliniu karu. Šiuo metu pavojingiausios BTT yra dvi priešingos (tiek technologiniu lygiu, tiek taikymo metodais) priemonių grupės - tiksliniai ginklai (PPO), viena vertus, ir artimojo ginklai bei minos. Jei PPO naudojimas yra būdingas labai išsivysčiusioms šalims ir paprastai lemia gana greitus priešo šarvuotų transporto priemonių grupių sunaikinimo rezultatus, tai plačiai naudojamas minas, savadarbiai sprogstamieji įtaisai (SBU) ir rankiniai ginklai. Įvairių ginkluotų formuočių tankų granatsvaidžiai yra ilgalaikio pobūdžio. JAV karinių operacijų Irake ir Afganistane patirtis šia prasme yra labai orientacinė. Manant, kad tokie vietiniai konfliktai yra būdingiausi šiuolaikinėms sąlygoms, reikia pripažinti, kad būtent minos ir artimojo ginklai yra pavojingiausi BTT.
Minų ir savadarbių sprogstamųjų įtaisų keliamą grėsmės lygį puikiai iliustruoja apibendrinti duomenys apie JAV kariuomenės įrangos nuostolius įvairiuose ginkluotuose konfliktuose (1 lentelė).
Nuostolių dinamikos analizė leidžia vienareikšmiškai teigti, kad kompleksinės šarvuočių apsaugos minų veiksmų komponentas šiandien yra ypač aktualus. Apsauga nuo minų tapo viena pagrindinių problemų, su kuriomis susiduria šiuolaikinių karinių transporto priemonių kūrėjai.
Norint nustatyti apsaugos užtikrinimo būdus, visų pirma būtina įvertinti labiausiai tikėtinų grėsmių charakteristikas - minų ir naudojamų sprogmenų tipą bei galią. Šiuo metu sukurta daug veiksmingų prieštankinių minų, kurios, be kita ko, skiriasi veikimo principu. Juose gali būti sumontuoti stūmimo saugikliai ir daugiakanaliai jutikliai-magnetometriniai, seisminiai, akustiniai ir tt. Kovos galvutė gali būti paprasčiausia sprogstamoji medžiaga arba su įspūdingais „šoko šerdies“tipo elementais, turinčiais aukštus šarvus. dūrio sugebėjimas.
Svarstomų karinių konfliktų specifika nereiškia, kad priešas turi „aukštųjų technologijų“minų. Patirtis rodo, kad daugeliu atvejų naudojamos labai sprogstamosios minos, o dažniau-SBU su radijo bangomis valdomais arba kontaktiniais saugikliais. Pavogto sprogstamojo įtaiso su paprastu stumiamuoju saugikliu pavyzdys parodytas fig. 1.
1 lentelė
Pastaruoju metu Irake ir Afganistane pasitaikė atvejų, kai buvo panaudoti savadarbiai sprogstamieji įtaisai su „smūgio šerdies“tipo smūginiais elementais. Tokių prietaisų atsiradimas yra atsakas didinant BTT apsaugą nuo minų. Nors dėl akivaizdžių priežasčių neįmanoma pagaminti aukštos kokybės ir labai efektyvaus kaupiamojo agregato „improvizuotomis priemonėmis“, vis dėlto tokių SBU šarvavimo galimybės yra iki 40 mm plieno. To visiškai pakanka, kad būtų galima patikimai nugalėti lengvai šarvuotas transporto priemones.
Kasyklų ir naudojamo SBU galia labai priklauso nuo tam tikrų sprogmenų (sprogmenų) prieinamumo, taip pat nuo jų klojimo galimybių. Paprastai IED gaminami remiantis pramoniniais sprogmenimis, kurie, turėdami tą pačią galią, turi daug didesnį svorį ir tūrį nei „koviniai“sprogmenys. Tokių didelių gabaritų IED paslėpto klojimo sunkumai riboja jų galią. Lentelėje pateikti duomenys apie minų ir IED su įvairiais TNT ekvivalentais naudojimo dažnumą. 2.
2 lentelė
Pateiktų duomenų analizė rodo, kad daugiau nei pusė mūsų laikais naudojamų sprogstamųjų įtaisų turi 6–8 kg TNT ekvivalentus. Būtent šis diapazonas turėtų būti pripažintas labiausiai tikėtinu ir todėl pavojingiausiu.
Žiūrint į pralaimėjimo pobūdį, sprogdinimo tipai yra po automobilio dugnu ir po ratu (vikšru). Tipiški pažeidimų pavyzdžiai šiais atvejais parodyti fig. 2. Sprogus po dugnu, labai tikėtina, kad korpuso vientisumas (lūžis) ir įgulos sunaikinimas tiek dėl dinaminių apkrovų, viršijančių maksimalias leistinas, tiek dėl smūgio bangos ir suskaidymo. srautas yra labai tikėtinas. Sprogus ratui, paprastai prarandamas transporto priemonės judumas, tačiau pagrindinis veiksnys, turintis įtakos įgulai, yra tik dinamiškos apkrovos.
1 pav. Improvizuotas sprogstamasis įtaisas su stumiamuoju saugikliu
BTT apsaugos nuo minų užtikrinimo metodus pirmiausia lemia įgulos apsaugos reikalavimai, o antra - transporto priemonės eksploatacinės būklės palaikymo reikalavimai.
Išlaikant vidaus įrangos veikimą ir dėl to technines kovines galimybes galima užtikrinti sumažinant šios įrangos ir jos tvirtinimo taškų smūgines apkrovas. Dauguma
šiuo požiūriu labai svarbūs komponentai ir mazgai, pritvirtinti prie mašinos dugno arba esant maksimaliai įmanomai dinaminei dugno deformacijai sprogdinimo metu. Įrangos tvirtinimo taškų prie dugno skaičius turėtų būti kuo labiau sumažintas, o patys šie mazgai turėtų turėti energiją sugeriančių elementų, kurie sumažina dinamines apkrovas. Kiekvienu atveju tvirtinimo taškų dizainas yra originalus. Tuo pačiu metu, atsižvelgiant į dugno konstrukciją, siekiant užtikrinti įrangos veikimą, būtina sumažinti dinaminę deformaciją (padidinti standumą) ir užtikrinti maksimalų galimą dinaminių apkrovų, vidinės įrangos tvirtinimo taškus.
Įgulos techninę priežiūrą galima pasiekti, jei įvykdomos kelios sąlygos.
Pirmoji sąlyga yra sumažinti dinamines apkrovas, perduodamas detonacijos metu į įgulos ar kariuomenės sėdynių tvirtinimo vietas. Jei sėdynės tvirtinamos tiesiai prie automobilio dugno, beveik visa šioje dugno dalyje skleidžiama energija bus perkelta į jų tvirtinimo vietas
reikalingi itin efektyvūs energiją sugeriantys sėdynių mazgai. Svarbu, kad apsaugos užtikrinimas esant didelei įkrovimo galiai taptų abejotinas.
Kai sėdynės tvirtinamos prie korpuso šonų ar stogo, kur vietos „sprogstamųjų“deformacijų zona neišsiplečia, į tvirtinimo vietas perkeliama tik ta dinaminių apkrovų dalis, kuri paskirstoma visam automobilio kėbului. Atsižvelgiant į didelę kovinių transporto priemonių masę, taip pat į tokius veiksnius kaip pakabos elastingumas ir dalinė energijos absorbcija dėl vietinės konstrukcijos deformacijos, pagreitis, perduodamas į korpuso šonus ir stogą, bus palyginti mažas.
Antroji įgulos darbingumo palaikymo sąlyga yra (kaip ir vidinės įrangos atveju), kad maksimalus dinaminis nukrypimas neleistų kontaktuoti su dugnu. Tai galima pasiekti tik konstruktyviai - gavus reikiamą atstumą tarp gyvenamojo skyriaus dugno ir grindų. Padidinus dugno standumą, sumažėja šis reikalingas tarpas. Taigi įgulos darbą užtikrina specialios amortizuojančios sėdynės, pritvirtintos vietose, esančiose toli nuo galimo sprogstamųjų apkrovų taikymo zonų, taip pat pašalinus įgulos kontaktą su dugnu esant maksimaliai dinaminei deformacijai.
Integruoto šių minų apsaugos metodų įgyvendinimo pavyzdys yra palyginti neseniai atsiradusi šarvuočių MRAP klasė (apsaugota nuo minų atsparių pasalų), kurios padidino atsparumą sprogstamiesiems įtaisams ir šaulių ginklams (3 pav.) …
2 paveikslas. Šarvuotų transporto priemonių pralaimėjimo pobūdis kenkiant po dugnu ir po ratu
Turime pagerbti didžiausią efektyvumą, kurį parodė Jungtinės Valstijos, su kuriomis buvo organizuotas ir tiektas didelis tokių mašinų kiekis Irakui ir Afganistanui. Šią užduotį buvo patikėta gana daug bendrovių - pajėgų apsauga, „BAE Systems“, „Armor Holdings“, „Oshkosh Trucks / Ceradyne“, „Navistar International“ir kt. pristatyti juos reikiamu kiekiu per trumpą laiką.
Bendri šių bendrovių automobilių apsaugos nuo minų bruožai yra racionali apatinės korpuso dalies V formos forma, padidėjęs dugno stiprumas dėl storų plieninių šarvų plokščių naudojimo ir privalomas specialios energiją sugeriančios sėdynės. Apsauga suteikiama tik gyvenamam moduliui. Viskas, kas yra „lauke“, įskaitant variklio skyrių, arba neturi jokios apsaugos, arba yra prastai apsaugota. Ši savybė leidžia atlaikyti kenkimą
pakankamai galingi IED, nes lengvai sunaikinami „išoriniai“skyriai ir agregatai, sumažinant smūgio į gyvenamąjį modulį perdavimą (4 pav.). Panašūs sprendimai įgyvendinami tiek sunkiose mašinose, pavyzdžiui, „Ranger“iš „Universal Engineering“(5 pav.) Ir šviesoje, įskaitant IVECO 65E19WM. Esant akivaizdžiam racionalumui ribotos masės sąlygomis, šis techninis sprendimas vis dar neužtikrina didelio išgyvenamumo ir mobilumo išsaugojimo santykinai silpnomis sprogstamosiomis priemonėmis, taip pat kulkų apšaudymo.
Ryžiai. 3. MRAP (šarvuotosios minos atsparios nuo pasalų) klasės šarvuočiai turi didesnį atsparumą sprogstamiesiems įtaisams ir šaulių ginklams
Ryžiai. 4. Ratų, jėgainės ir išorinės įrangos atjungimas nuo įgulos skyriaus, kai miną susprogdina automobilis
Ryžiai. 5. „Universal Engineering“šeimos „Ranger“sunkiosios šarvuočiai
Ryžiai. 6 „Typhoon“šeimos transporto priemonė su padidintu atsparumu minoms
Paprastas ir patikimas, bet ne pats racionaliausias svorio požiūriu yra sunkiojo plieno plieno naudojimas dugnui apsaugoti. Lengvesnės dugno konstrukcijos su energiją sugeriančiais elementais (pavyzdžiui, šešiakampės arba stačiakampės vamzdinės dalys) vis dar naudojamos labai retai.
MRAP klasei priklauso ir Rusijoje sukurti „Typhoon“šeimos automobiliai (6 pav.). Šioje transporto priemonių šeimoje yra įdiegti beveik visi šiuo metu žinomi techniniai sprendimai, skirti užtikrinti minų apsaugą:
- V formos dugnas, - daugiasluoksnis įgulos skyriaus dugnas, mano kasykla, - vidinės grindys ant elastingų elementų, - įgulos vieta kuo didesniu atstumu nuo labiausiai tikėtinos sprogimo vietos, - vienetus ir sistemas, apsaugotas nuo tiesioginio ginklų poveikio, - energiją sugeriančios sėdynės su saugos diržais ir galvos atramomis.
Darbas su „Typhoon“šeima yra bendradarbiavimo ir integruoto požiūrio pavyzdys sprendžiant saugumo užtikrinimo problemą apskritai ir ypač atsparumą minoms. Pagrindinis Uralo automobilių gamyklos sukurtų automobilių apsaugos kūrėjas yra OAO NII Stali. Bendros kabinos, funkcinių modulių, taip pat energiją sugeriančių sėdynių konfigūracijos ir išdėstymo kūrimą atliko UAB „Evrotechplast“. Norėdami atlikti skaitinį sprogimo smūgio į transporto priemonės konstrukciją modeliavimą, dalyvavo „Sarov Engineering Center LLC“specialistai.
Dabartinis požiūris į minų apsaugos formavimą apima kelis etapus. Pirmajame etape atliekamas skaitinis sprogimo produktų poveikio eskizui modeliavimas. Be to, išaiškinama išorinė konfigūracija ir bendra dugno, priešmininių padėklų konstrukcija ir kuriama jų struktūra (konstrukcijos taip pat kuriamos pirmiausia skaitiniais metodais, o vėliau tikrinamos ant fragmentų tikru detonacija).
Fig. 7 parodyti sprogimo poveikio įvairioms minų veiksmų konstrukcijų konstrukcijoms skaičiavimo modeliavimo pavyzdžiai, kuriuos atliko UAB „Plieno tyrimų institutas“, dirbdamas su naujais produktais. Užbaigus išsamų mašinos dizainą, imituojamos įvairios jos pakenkimo galimybės.
Fig. 8 parodyti „Typhoon“transporto priemonės sprogimo, atlikto „Sarov Engineering Center LLC“, skaičių modeliavimo rezultatai. Remiantis skaičiavimų rezultatais, atliekamos būtinos modifikacijos, kurių rezultatai jau patikrinti tikrais detonacijos bandymais. Šis daugiapakopis metodas leidžia įvertinti techninių sprendimų teisingumą įvairiuose projektavimo etapuose ir apskritai sumažinti projektavimo klaidų riziką, taip pat pasirinkti racionaliausią sprendimą.
Ryžiai. 7 Įvairių apsauginių konstrukcijų deformuotos būsenos nuotraukos, skaičiuojant sprogimo smūgio modeliavimą
Ryžiai. 8 Slėgio pasiskirstymo vaizdas skaitmeniniame automobilio „Typhoon“sprogimo modeliavime
Bendras kuriamų šiuolaikinių šarvuotų transporto priemonių bruožas yra daugumos sistemų, įskaitant apsaugines, moduliarumas. Tai leidžia pritaikyti naujus BTT mėginius prie numatytų naudojimo sąlygų ir, priešingai, nesant jokių grėsmių, kad būtų išvengta nepagrįsto
išlaidų. Kalbant apie minų apsaugą, toks moduliarumas leidžia greitai reaguoti į galimus naudojamų sprogstamųjų įtaisų tipų ir galių pokyčius ir veiksmingai išspręsti vieną pagrindinių problemų, susijusių su minimalių išlaidų apsaugant šiuolaikines šarvuotas transporto priemones.
Taigi dėl nagrinėjamos problemos galima padaryti šias išvadas:
- viena iš rimčiausių grėsmių šarvuotoms transporto priemonėms tipiškiausiais vietiniais konfliktais šiandien yra minos ir IED, kurie sudaro daugiau nei pusę įrangos nuostolių;
- siekiant užtikrinti aukštą BTT apsaugą nuo minų, reikalingas integruotas požiūris, įskaitant išdėstymą ir dizainą, „grandinės“sprendimus, taip pat specialios įrangos, ypač energiją sugeriančių įgulos sėdynių, naudojimą;
- BTT modeliai su aukšta minų apsauga jau buvo sukurti ir aktyviai naudojami šiuolaikiniuose konfliktuose, o tai leidžia analizuoti jų kovinio naudojimo patirtį ir nustatyti būdus, kaip toliau tobulinti jų dizainą.
