Защита бронированных машин (Часть 3)

Защита днища становится активной?

Одна из основных угроз для военных машин приходит снизу. Взрыв под машиной может иметь два типа воздействия: первое – пробивание днища машины и, как следствие, убийство сидящих внутри, или его повреждение настолько, что серьезные травмы наносятся даже без нарушения целостности днища, второе – отрыв машины от земли, что ведет к эффекту «падения», зачастую более опасному, чем само ускорение вызванное взрывом.

Проще говоря, активное противодействие воздействию мины или закопанного СВУ означает, что система защиты должна a) исключить пробивание, b) ограничить деформацию, c) снизить ускорение на экипаж и d) минимизировать высоту подбрасывания транспортного средства.

Пассивные системы могут справиться с взрывами под днищем, но это накладывает большие ограничения, и основное из них – увеличение дорожного просвета, поскольку максимальное давление уменьшается пропорционально квадрату дистанции. Еще одним фактором является форма днища. Типичная V-образная форма позволяет отклонить взрывную волну и соответственно уменьшить давление. Устанавливаемая под машиной и поглощающая энергию броня также способствует снижению воздействия взрывной волны, но для того, чтобы избежать громоздких решений здесь приходится идти на компромисс между толщиной и массой. Одновременное сочетание этих трех решений при сохранении оптимального дорожного просвета ведет к увеличению габаритной высоты, что означает большую заметность и более высокий центр тяжести, негативно влияющий на устойчивость машины.

Если силы, приложенные к листу металла и направленные вверх и вниз, в равной степени уравновешены, он не сдвинется и не деформируется. Реализация этого теоретического положения в практику является нелегкой задачей, особенно когда направленный вверх импульс вызван взрывом мины и фактически нет времени на ответную реакцию. Впрочем, для Роджера Сломана, управляющего британской компанией Advanced Blast %26 Ballistic Systems (ABBS), при просмотре видео взрывных испытаний в замедленном воспроизведении стало понятно, что понятие «нет времени» было неправильным. С момента, когда ударная волна ударяет по днищу машины и моментом когда машина начинает движение и отрывается от земли, проходит от 5 до 6 миллисекунд, что вполне достаточно для того, чтобы запустить противодействующую силу – в основном соизмеримое воздействие направленное вниз. Таким образом, необходимо было найти какие-то энергетические решения не сильно влияющие на размеры и массу транспортных средств – либо на основе систем отдачи (отката), либо ракетных двигателей. Последние были отобраны в качестве предпочтительного решения. При финансировании британским минобороны компания ABBS начала разработку многономенклатурного семейства продуктов. В него вошла система VGAM (Vehicle Global Acceleration Mitigation – ослабление общего ускорения транспортного средства), снижающая угрозу общего ускорения, и система VAFS (Vehicle Armoured Floor Stabilisation – стабилизация бронированного днища транспортного средства), снижающая или исключающая деформацию днища.

На фото четко виден столб дыма, появляющийся из центральной трубы. При этом автомобиль почти не отрывается от земли. Это демонстрирует то, что сила направленная вниз позволяет уменьшить общее ускорение направленное вверх

В последние годы несколько компаний представили множество решений по защите днища, зачастую базирующихся на V-образных взрывопоглащающих коробах. Компания General Dynamics Land Systems со своей стороны разработала для своих новейших вариантов машин Stryker то, что она называет «сдвоенный V-образный корпус». Никаких подробностей по этому поводу не было дано, но армия первой закупила первую партию 450 машин Stryker, оборудованных этой системой, а затем и вторую партию из 292 машин. В настоящее время предлагается модернизационный комплект для LAV II (на фото), поскольку модернизация на 40% дешевле по сравнению со стоимостью новой машины

Число исполнительных элементов в этих системах варьируется исходя из типа транспортного средства и желаемого результата; одиночный исполнительный элемент применяется в системах VAFS, тогда как для систем VGAM, как правило, предусматривается несколько устройств. Датчики давления и ускорения предоставляют компьютеру все необходимые параметры, гарантируя включение каждого реактивного двигателя в надлежащий момент и с надлежащей тягой и его работу точный период времени с тем, чтобы справиться с энергией взрыва и длительностью импульса, а также с положением взрывного устройства под днищем. Масса и объем также являются чувствительными переменными в этом уравнении. Впрочем, по заявлению компании ABBS технология VAFS могла бы позволить уменьшить угол «V», что позволило бы опустить днище а, следовательно, центр тяжести, и тем самым, уменьшить профиль машины или увеличить внутренний объем. Его увеличение заметно компенсировало бы наличие опор, содержащих или поддерживающих реактивные двигатели и распределяющих силы на днище. В технологии VAFS можно было бы также разрушать пол для того, чтобы не было контакта с ногами экипажа и уменьшить ускорение незакрепленных предметов. Между V-образной нижней частью и собственно полом добавляется ячеистый материал. Все применяемые в системе энергетические материалы являются малочувствительными взрывчатыми веществами, а корпуса реактивных двигателей при этом сделаны пуленепробиваемыми. Начальные испытания подтвердили основные принципы системы, компания ABBS в настоящее время ищет себе партнера с целью перехода от концепции к производству. Примерно в марте 2013 года в компании планировали продемонстрировать возможности технологии проведя подрыв 8-кг мины под днищем автомобиля Jankel Jeep 8 с близкими к серийным ракетными двигателями и системой контроля (на данный момент об этих испытаниях нет никакой информации). В ABBS ожидают, что трехтонный бронированный автомобиль не оторвется или «почти» не оторвется от земли при минимальной или нулевой деформации внутреннего днища.

Компания Tencate Advanced Armour разработала совместно с датской фирмой ABDS A/S активную систему защиты от взрыва ABDS (Active Blast Defence System). Разработка началась в 2010 году и в марте 2011 года были проведены первые тесты. В конце 2011 года компания Tencate приобрела все акции ABDS A/S, дав рождение предприятию TenCate Active Protection ApS. Подробностей об этой системе не столь уж много, известно, что ABDS должна базироваться на двух подвижных массах, которые ускоряются вниз с целью снижения ускорения транспортного средства вверх, тем самым, снижают количество передаваемой энергии взрыва пассажирам. Система устанавливается под днищем машины и включает в себя специально созданную систему запуска и активации TAS (Trigger and Activation System). Она выдает стабильные, безопасные, высокоскоростные автоматические команды на приведение в действие патентованных мер противодействия и режима точной программируемой структурной и биомеханической ответной реакции. Была проведена расширенная серия испытаний, включая испытания на 15-тонном БТР M113. По заявлению компании TenCate система ABDS может повысить противоминную защиту вплоть до Уровней 5 и 6, она может устанавливаться на широкую линейку легких, средних и тяжелых платформ.

Иное решение было разработано немецкой компанией Drehtainer. Ее система Zero Shock основывается на втором днище, которое подвешивается на стальных тросах внутри транспортного средства или защитного модуля; второе днище размещается в 200 мм от бронированного днища, вполне достаточно для исключения влияния на него деформации основного днища. При взрыве сенсоры активируют выбрасыватели как в подушках безопасности через 0,4 миллисекунды. После этого днище «плывет», время достаточное для значительного снижения ускорений. По данным компании Drehtainer силы, действующие на днище, составляют всего 20% от сил допустимых стандартами НАТО STANAG, что позволяет, таким образом, не только избежать травм, но также устанавливать сиденья непосредственно на само днище, а не подвешивать их к стенкам. Система была испытана в Германии, Великобритании и канадских военных центрах. Нидерланды испытали БТР M113, оборудованный вторым днищем, подорвав противотанковую мину под ним. Система Zero Shock была установлена в транспортные контейнеры, поставленные швейцарской армии, также эта система стоит в контейнерах для транспортировки раненых, которые поставляются немецкому Бундесверу в 2013 году. Компания Drehtainer в настоящее время работает над новым решением, которые могло бы нейтрализовать общее ускорение самой машины.

Пассивные системы защиты днища

Обратимся к пассивным системам. Компания Oto Melara работала над защитой днища сразу по двум финансируемым исследовательским программам, одной международной и одной национальной, разработав новый комплект защиты, предназначенный для нейтрализации фугасных и снарядоформирующих зарядов («ударных ядер»). Угроза СФЗ стала целью международной программы разработки, в которую вошли Италия, Нидерланды, Чешская республика и Испания, а также оборонные агентства и промышленные предприятия. Компания Oto Melara возглавила эту программу. Стандартной угрозой был выбран аналог противотанковой мины TMRP-6 с зарядом взрывчатого вещества 5,2 кг тринитротолуола и облицовкой диаметром 174 мм и массой 773 грамма. Скорость встречи создаваемая этим СФЗ – 1850 м/с. Мина способна пробить легированную сталь высокой твердости 400 по Бринелю с дистанции 0,8 м. При помощи моделирования было проведено начальное тестирование, при этом постепенно повышалась мощность угрозы и размеры броневых панелей. В процессе моделирования было проверено около 20 различных решений, размеры панелей при этом варьировались между 600?600 мм и 1500?1500 мм. Масса и объем являются двумя основными элементами, необходимыми для нейтрализации угрозы, здесь необходим компромисс для того, чтобы можно было добавить комплекты бронирования под нижнюю часть транспортного средства. Оптимальное решение должно иметь наибольший массово-объемный коэффициент, то есть это минимальная масса и объем для данного уровня защиты. Однако эти два понятия, как правило, противоречат друг другу. Решения, разработанные на этапе испытаний, имели уникальные массово-объемные коэффициенты. Одно из них было испытано в июне 2012 года на БТР M113 итальянской армии, заряд был размещен на дистанции 410 мм. Днище БТР было пробито этим СФЗ, в то время как два манекена с полным набором измерительных датчиков, усаженные на энергопоглощающие сиденья показали, что предельные нагрузки были гораздо ниже допустимых значений. При содействии национального исследовательского фонда компания Oto Melara выполнила аналогичную программу, направленную на нейтрализацию угрозы фугасного взрыва. На следующем этапе полученные результаты были объединены для того, чтобы разработать решение против обеих угроз. Оно должно быть недорогим, его масса должна быть совместима с машинами для перевозки личного состава, она должна без проблем устанавливаться на новые боевые или логистические машины, а также на уже существующие машины. Компания Oto Melara не пошла по пути массы и прочности, а исследовала взаимодействие между взрывной волной и защитой, а также близкое к акустическому распространение взрывной волны в неоднородной броне для того, чтобы получить высокие уровни защиты при ограниченной массе. Целью было достичь при максимальном снижении массы почти стопроцентной защиты в сравнении с двумя вышеупомянутыми отдельными решениями. Былая проведена серия имитационных и реальных тестов по проверке характеристик неплоских поверхностей с нарушениями непрерывности; в результате появился комплект бронирования с массой слегка превышающей массу отдельных решений бронирования от разного типа угроз.

Система Smart Scout установленная на автомобиле G- Wagen

Глушение

В то время как немногое можно сделать против ракеты, которая уже летит по своей траектории, кроме использования некоторых устройств описанных в этой статье, много больше можно было бы сказать о так называемых самодельных взрывных устройствах (СВУ). Некоторые чрезвычайно умные и довольно впечатляющие, если не слегка пугающие, решения также описаны здесь, но это скорее решения направленные на «латание дыр», нейтрализацию произошедшего агрессивного действия, а не упреждающие меры.

Ну а как тогда предотвращение агрессивного действия с самого начала? Самая первая мера – избегать привычных и рутинных действий. Тех мест, где враг начинает вас ждать. Но иногда не существует альтернативы, в таком случае интеллект разведывательных систем должен иметь преимущество, чтобы обнаружить «установщиков» бомб. Но понятно, если мы имеем массу проблем даже в борьбе с нелегалами и контрабандистами, нелегально пересекающими наши четко определенные границы, что же говорить об отслеживании повстанцев, зарывающих бомбы ночью на пустынной тропе!

Впрочем, в отличие от РПГ, закопанные или придорожные бомбы приводятся в действие с дистанции, либо при помощи телевизионных средств управления, либо телефонов, а это в свою очередь означает, что некоторые машины в колонне могли бы оборудоваться станциями активного радиоэлектронного подавления (глушителями), например. Легче сказать, чем сделать, поскольку глушители могут неблагоприятно повлиять на собственные радиостанции, вооружение и другие системы (не говоря уже об электронике самого транспортного средства!), особенно в то время, когда солдаты оснащаются все большим количеством электронных приспособлений. Поэтому глушители, как средство борьбы, всегда необходимо модернизировать не только касательно потенциальных угроз, но также касательно собственных систем для того, чтобы быть уверенными, что они не заглохнут или вообще не выйдут из строя навсегда.

Новейшая разработка от компании Cassidian обрабатывает большие объемы данных, что вполне соответствует требованиям изложенным выше. Система, получившая название Smart Scout, была показана на автомобиле G- Wagen. Она постоянно анализирует электромагнитное окружение и задействует необходимые меры противодействия. По заявлению Cassidian, глушитель «использует новую сверхбыструю интеллектуальную технологию глушения Smart Responsive Jamming Technology с целью существенного повышения уровня защиты. Эта система определяет и классифицирует радиосигналы, предназначенные для приведения в действие придорожных бомб. Затем она начинает излучать сигналы глушения в реальном времени, точно подогнанные к вражеской полосе частот. Таким образом, благодаря новому цифровому приемнику и технологиям обработки сигналов вполне реально достичь времени реакции намного меньше миллисекунды».

Источник: http://topwar.ru