Фугасная противотанковая боевая часть - High-explosive anti-tank warhead

"HEAT" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. ТЕПЛО (значения).
1: Аэродинамический кожух; 2: полость, заполненная воздухом; 3 - коническая гильза; 4: Детонатор; 5: Взрывоопасный; 6: Пьезоэлектрический спусковой крючок

Осколочно-фугасная противотанковая (ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА) является разновидностью кумулятивный заряд взрывчатое вещество, использующее Эффект Манро пробивать толстую танковую броню. Боевая часть функционирует за счет того, что заряд взрывчатого вещества разрушает металлическую гильзу внутри боеголовки и превращается в высокоскоростной сверхпластичный струя; эта сверхпластичная струя способна пробить броневую сталь на глубину, в семь или более раз превышающую диаметр заряда (диаметры заряда, CD). Эффект струи носит чисто кинетический характер; Снаряд не оказывает на цель взрывного действия.

Патроны HEAT не должны стрелять так быстро, как бронебойный снаряд, что снижает отдачу.

Боевая часть HEAT стала менее эффективной против танков и другой бронетехники из-за использования композитная броня, броня реактивного действия, а также системы активной защиты, уничтожающие кумулятивную боевую часть до попадания в танк. Хотя кумулятивные боеприпасы стали менее эффективными против композитной брони, которую можно было найти на ОБТ с 1964 года, и сегодня не представляют большой угрозы для любого современного танка, они по-прежнему смертоносны против более легких машин. Кроме того, возможными целями могут быть и воздушные средства передвижения.

История

Схема PIAT боеприпасы

Кумулятивные боевые части были разработаны в Вторая Мировая Война, от обширных исследований и разработок до кумулятивный заряд боеголовки. Боеголовки с кумулятивным зарядом были продвинуты швейцарским изобретателем на международном уровне. Генри Мохаупт, выставивший оружие перед Второй мировой войной. До 1939 года Мохаупт продемонстрировал свое изобретение британским и французским властям по вооружениям. Параллельная разработка немецкой группы изобретателей Кранца, Шарден, и Томанек привел к первому задокументированному использованию кумулятивных зарядов в войне во время успешного штурма крепости Эбен Эмаэль 10 мая 1940 г.

Претензии на приоритет изобретения трудно разрешить из-за последующих исторических интерпретаций, секретности, шпионажа и международных коммерческих интересов.[1]

Первым разработанным и выпущенным британским кумулятивным оружием был винтовочная граната использование чашечного гранатомета 63,5 мм (2,50 дюйма) на конце ствола винтовки; в Граната винтовка №68 / АТ который впервые был выпущен Британские вооруженные силы в 1940 году. Некоторые утверждают, что это была первая использовавшаяся кумулятивная боеголовка и пусковая установка. Конструкция боеголовки была простой и могла пробивать 52 миллиметра (2,0 дюйма) брони.[2] В взрыватель гранаты был вооружен путем удаления булавки в хвостовой части, которая препятствовала ударник от полета вперед. Простые плавники придавали ему устойчивость в воздухе, и при условии, что граната поражала цель под правильным углом в 90 градусов, заряд был эффективным. Детонация произошло при ударе, когда ударник в хвостовой части гранаты преодолел сопротивление пружины ползучести и был брошен вперед в виде удара детонатор.

К середине 1940 года Германия представила первый кумулятивный снаряд для стрельбы из пушки - 7,5 cm Gr.38 Hl / A (более поздние версии B и C), стреляющий из KwK.37 L / 24 калибра. Panzer IV танк и Stug III самоходка. В середине 1941 года Германия начала производство кумулятивных гранат, впервые выпущенных на десантники а к 1942 г. - в регулярные армейские части (Gewehr-Panzergranate 40, 46 и 61), но, как и британцы, вскоре обратились к интегрированным системам доставки боеголовок: в 1943 г. Püppchen, Панцершрек и Панцерфауст были представлены.

Немец Панцершрек был смертельным на близком расстоянии от бронетехники

В Панцерфауст и Панцершрек (танковый кулак и танковый террор соответственно) дали немецкому пехотинцу возможность уничтожить любой танк на поле боя с 50–150 метров с относительной простотой использования и обучения (в отличие от британских PIAT ). Немцы использовали большое количество кумулятивных боеприпасов в переоборудованных 7,5 см Pak 97/38 орудия с 1942 г., а также изготовление кумулятивных боеголовок для Mistel оружие. Эти так называемые Schwere Hohlladung (тяжелый кумулятивный заряд) боеголовки предназначались для использования против тяжело бронированных линкоры. Эксплуатационные версии весили почти две тонны и, возможно, были самыми крупными кумулятивными боеголовками из когда-либо развернутых.[3] Пятитонная версия под кодовым названием Бетховен также был разработан.

Между тем британцы Винтовка № 68 ПТ оказался слишком легким, чтобы нанести значительный урон, в результате чего его редко использовали в боевых действиях. Из-за этих ограничений потребовалось новое пехотное противотанковое оружие, и в конечном итоге оно появилось в форме «прожектора, пехоты, противотанкового оружия» или PIAT. К 1942 году PIAT был разработан Major Миллис Джефферис. Это была комбинация кумулятивной боеголовки с крановый раствор система доставки. Несмотря на свою громоздкость, это оружие впервые позволило британской пехоте поражать броню на расстоянии. Ранние магнитные ручные мины и гранаты требовали от них опасного приближения.[4] Во время Второй мировой войны британцы называли эффект Монро «эффектом каверны на взрывчатых веществах».[5]

Во время войны французы передали технологию Генри Мохопта в Управление вооружений США, и он был приглашен в США, где работал консультантом по Базука проект.

Необходимость в крупнокалиберном стволе делала кумулятивные снаряды относительно неэффективными в существующих малокалиберных противотанковых орудиях той эпохи. Германия работала над этим с Stielgranate 41, представив патрон, который был помещен через конец на внешней стороне устаревших 37-миллиметровых (1,5 дюйма) противотанковых орудий для создания низкоскоростного оружия средней дальности.

Адаптация к существующим танковым орудиям была несколько более сложной, хотя все основные силы сделали это к концу войны. Поскольку скорость мало влияет на бронебойную способность снаряда, которая определяется мощностью взрыва, кумулятивные снаряды были особенно полезны в дальнем бою, где они были медленнее. предельная скорость не было проблемой. Немцы снова были теми, кто произвел самые мощные кумулятивные выстрелы, используя приводная лента на подшипниках, чтобы он мог летать без раскрутки существующих нарезных танковых орудий. Кумулятивный снаряд был для них особенно полезен, потому что он позволял использовать низкоскоростные крупнокалиберные орудия на их многих штурмовые орудия также стать полезным противотанковым оружием.

Точно так же у немцев, итальянцев и японцев на вооружении было много устаревших пехотные орудия, короткоствольные, низкоскоростные артиллерийские орудия, способные вести огонь прямой и непрямой наводкой и предназначенные для поддержки пехоты, схожие по тактической роли с минометы; Обычно пехотный батальон имел батарею из четырех или шести человек. Осколочно-фугасные противотанковые снаряды для этих старых пехотных орудий сделали их полугодовыми противотанковыми орудиями, особенно немецкие 150-миллиметровые (5,9 дюйма) орудия (японские 70-мм орудия). Батальонная пушка Тип 92 и итальянский 65-мм горная пушка также к 1944 году для них были доступны кумулятивные снаряды, но они были не очень эффективны).

Осколочно-фугасные противотанковые снаряды произвели революцию в противотанковой войне, когда они были впервые применены на более поздних этапах Второй мировой войны. Один пехотинец мог эффективно уничтожить любой существующий танк с помощью ручного оружия, тем самым резко изменив характер мобильных операций. Во время Второй мировой войны оружие с кумулятивными боеголовками называлось полый заряд или же заряд формы боеголовки.[5]

После Второй мировой войны

Советский 125-мм кумулятивный БК-14

Широкая публика оставалась в неведении относительно боеголовок с формными зарядами, даже считая, что это новое секретное взрывное устройство, до начала 1945 года, когда армия США начала сотрудничать с ежемесячным изданием США. Популярная наука в большой и подробной статье по теме под названием Это заставляет сталь течь, как грязь.[6] Именно эта статья показала американской публике, как легендарная Базука на самом деле работает против танков и что скорость ракеты не имеет значения.

После войны кумулятивные снаряды стали практически универсальными в качестве основного противотанкового оружия. Варианты разной эффективности производились практически для всего оружия из пехотного оружия типа винтовочные гранаты и Гранатомет М203, для более крупных специализированных противотанковых систем, таких как Безоткатное ружье Карла Густава. В сочетании с управляемая ракета пехотное вооружение могло действовать и на больших дистанциях. Противотанковые ракеты изменили характер танковой войны на протяжении 1960-х и 80-х годов и остаются эффективными по сей день.

Дизайн

Эффект

Патрон HEAT в разрезе; хорошо видна облицованная медью область конической формы
Дальнейшая информация: Эффект Манро

Ручей движется в гиперзвуковой Скорость в твердом материале и, следовательно, разрушается исключительно в области контакта реактивного материала и материала брони. Правильная точка детонации боеголовки и расстояние между ними имеют решающее значение для оптимального проникновения по двум причинам:

  1. Если кумулятивная боеголовка взорвана слишком близко к поверхности цели, поток частиц не успеет полностью развиться. Вот почему большинство современных кумулятивных боеголовок имеют так называемый противостояние, в виде удлиненной носовой части или зонда перед боевой частью.[примечания 1]
  2. Расстояние имеет решающее значение, потому что поток распадается и рассеивается на небольшом расстоянии, обычно намного меньше 2 метров. Материал струи представляет собой конус из металлической фольги, обычно медь, хотя ковкий чугун и банка фольга обычно использовалась во время Вторая Мировая Война.

Ключ к эффективности кумулятивного снаряда - это диаметр боеголовка. По мере продолжения проникновения сквозь броню ширина отверстия уменьшается, что приводит к характерному кулак к пальцу проникновение, где размер возможного Палец зависит от размера оригинала кулак. В целом, очень ранние кумулятивные снаряды могли пробить броню на 150–250% своего диаметра, и эти числа были типичными для раннего оружия, использовавшегося во время Второй мировой войны. С тех пор бронепробиваемость кумулятивных снарядов относительно диаметров снарядов неуклонно увеличивалась в результате улучшенного материала гильзы и характеристик струи металла. Некоторые современные примеры заявляют, что цифры достигают 700%.[7]

Стабилизация и точность

Тепловые повреждения боеголовки на Бронетранспортер М113

Тепловые боеголовки менее эффективны при вращении и становятся все менее эффективными при более быстром вращении. Это стало проблемой для конструкторов оружия: долгое время вращение снаряда было самым стандартным методом для получения хорошей точности, как и любой другой. нарезанный пистолет. В центробежная сила вращающейся оболочки рассеивает заряженную струю.[8] Большинство снарядов с полым зарядом стабилизированы плавниками, а не вращением.[9]

В последние годы стало возможным использовать кумулятивные заряды в снарядах со стабилизированным вращением, придавая струе противоположное вращение, так что два спина компенсируются и приводят к образованию невращающейся струи. Это делается либо с помощью рифленый медные вкладыши, которые имеют выступающие гребни, или путем формирования вкладыша таким образом, чтобы он имел кристаллическую структуру, которая придает вращение струе.[10][11]

Помимо стабилизации вращения, другая проблема любого ствольного оружия (то есть ружья) состоит в том, что снаряд большого диаметра имеет худшую точность, чем снаряд малого диаметра того же веса. Снижение точности резко увеличивается с увеличением дальности. Парадоксально, но это приводит к ситуациям, когда кинетический бронебойный снаряд является более пригоден для использования на больших дистанциях, чем кумулятивный снаряд, несмотря на то, что последний имеет выше бронепробиваемость. Для иллюстрации: стационарный советский Т-62 танк, стреляющий (гладкоствольной) пушкой на дальность 1000 метров по цели, движущейся 19 км / ч, имел вероятность попадания первого выстрела 70% при стрельбе из кинетический снаряд. В тех же условиях он мог ожидать 25% при стрельбе кумулятивным снарядом.[12] Это влияет на бой на открытом поле боя с большой прямой видимостью; тот же Т-62 мог рассчитывать на 70% вероятность попадания первого выстрела при использовании кумулятивных снарядов по цели на 500 метров.

Еще одна проблема состоит в том, что если боеголовка находится внутри ствола, ее диаметр становится чрезмерно ограниченным из-за калибр этой бочки. В неоружийных применениях, когда кумулятивные боеголовки поставляются с ракеты, ракеты, бомбы, гранаты, или же крановые растворы, размер боеголовки больше не является ограничивающим фактором. В этих случаях кумулятивные боеголовки часто кажутся слишком большими по сравнению с корпусом снаряда. Классические примеры этого включают немецкий Панцерфауст и советский РПГ-7.

Варианты

Русский HEAT снаряд 3БК29

Многие ракеты с кумулятивным вооружением сегодня имеют две (или более) отдельные боеголовки (называемые тандемный заряд ), чтобы быть более эффективным против реактивной или многослойной брони. Первая боеголовка меньшего размера инициирует реактивную броню, а вторая (или другая) боеголовка большего размера пробивает броню ниже. Этот подход требует очень сложной электроники взрывателя, чтобы привести две боеголовки в правильное время друг от друга, а также специальных барьеров между боеголовками, чтобы остановить нежелательные взаимодействия; из-за этого их производство стоит дороже.

Последние кумулятивные боеголовки, такие как 3БК-31, имеют тройные заряды: первый пробивает разнесенную броню, второй - реактивный или первый слой брони, а третий завершает пробитие. Общая величина проникновения может достигать 800 миллиметров (31 дюйм).[13]

Некоторые виды противотанкового оружия включают вариант концепции кумулятивного заряда, который, в зависимости от источника, может быть назван пенетратор взрывной формы (EFP), самокковывающийся осколок (SFF), самокованный снаряд (SEFOP), пластинчатый заряд, или же Мишнаи Шарден (MS) заряд. Этот тип боеголовки использует взаимодействие детонационной волны (волн) и, в меньшей степени, движущий эффект продуктов детонации, чтобы деформировать металлическую тарелку или пластину (железо, тантал и т. Д.) В снаряд в форме пули. низкое отношение длины к диаметру и проецируйте его на цель со скоростью около двух километров в секунду.

SFF относительно не подвержен влиянию реактивной брони первого поколения, он также может пройти более 1000 диаметров конуса (CD), прежде чем его скорость станет неэффективной при пробитии брони из-за аэродинамического сопротивления или попадание в цель станет проблемой. Удар SFF обычно вызывает отверстие большого диаметра, но относительно мелкое (по сравнению с кумулятивным зарядом) или, в лучшем случае, несколько компакт-дисков. Если SFF пробивает броню, происходит обширное повреждение за броней (BAD, также называемое эффектом за броней (BAE)). BAD в основном вызывается высокотемпературными и скоростными осколками брони и снарядов, которые вводятся во внутреннее пространство, а также избыточным давлением (взрывом), вызванным ударом.

Более современные версии боеголовок SFF, за счет использования расширенных режимов инициирования, могут также производить стержни (растянутые пули), многослойные пули и снаряды с оребрениями, и это в дополнение к стандартному снаряду с коротким отношением L к D. Вытянутые пули способны пробить броню на гораздо большую глубину с некоторыми потерями для BAD. Многослойные пули лучше подходят для поражения легких и / или площадных целей, а оребренные снаряды значительно повышают точность. Использование этого типа боеголовки в основном ограничивается легкобронированными областями ОБТ - например, верхней, нижней и задней частью брони. Он хорошо подходит для атаки других менее бронированных боевых машин (ББМ) и для прорыва материальных целей (зданий, бункеров, опор мостов и т. Д.). Новые стержневые снаряды могут быть эффективны против более бронированных участков ОБТ.

Оружие, использующее принцип SEFOP, уже использовалось в бою; интеллектуальные суббоеприпасы в кассетной бомбе CBU-97, использованной ВВС США и ВМС США во время войны в Ираке 2003 года, использовали этот принцип, и, как сообщается, армия США экспериментирует с высокоточными артиллерийскими снарядами в рамках проекта САДАРМ (Искать и уничтожать броню). Существуют также различные другие снаряды (BONUS, DM 642) и ракетные суббоеприпасы (Motiv-3M, DM 642) и мины (MIFF, TMRP-6), использующие принцип SFF.

В связи с тем, что эффективность однозарядных кумулятивных снарядов, стреляющих из огнестрельного оружия, снижается или даже сводится на нет все более изощренными методами бронирования, более популярным стал класс кумулятивных снарядов, называемый фугасными противотанковыми многоцелевыми или HEAT-MP. Это кумулятивные снаряды, которые эффективны против старых танков и легкой бронетехники, но имеют улучшенные фрагментацию, взрыв и взрыватель. Это дает снарядам разумную легкую броню и противопехотный / материальный эффект, так что их можно использовать вместо обычных фугасных снарядов против пехоты и других целей поля боя. Это уменьшает общее количество снарядов, которые необходимо нести для разных ролей, что особенно важно для современных танков, таких как M1 Abrams, из-за размера их 120-миллиметровых (4,7 дюйма) патронов. Танк M1A1 / M1A2 может нести только 40 снарядов к своей 120-мм пушке M256 - M60A3 Patton танк (предшественник Abrams) имел 63 снаряда для 105-миллиметрового (4,1 дюйма) орудия M68. Этот эффект снижен за счет более высокой скорости попадания первого выстрела Abrams с его улучшенной системой управления огнем по сравнению с M60.

Фугасно-фугасного двойного назначения

Схема 40 × 53 мм Граната M430A1 HEDP

Другой вариант кумулятивных боеголовок имеет боеголовку, окруженную обычным осколочным кожухом, что позволяет более эффективно использовать боеголовку для взрывных и осколочных атак по небронированным целям, оставаясь при этом эффективной в качестве противодействия броне. Их иногда называют осколочно-фугасными боеголовками двойного назначения (HEDP). В некоторых случаях это просто побочный эффект бронебойной конструкции. В других случаях эта двойная роль является особой частью дизайна.

Защита

Улучшения брони основные боевые танки снизили полезность кумулятивных боеголовок, сделав эффективные переносные кумулятивные ракеты тяжелее, хотя многие армии мира по-прежнему имеют переносные кумулятивные ракетные установки для использования против транспортных средств и бункеров. Считается, что в необычных случаях запускаемые с плеча кумулятивные ракеты сбивали вертолеты США в Ираке.[14]

Причина неэффективности кумулятивных боеприпасов против современных основных боевых танков может быть отчасти связана с использованием новых типов брони. Струя, создаваемая взрывом кумулятивного снаряда, должна находиться на определенном расстоянии от цели и не должна отклоняться. Реактивная броня пытается победить это с помощью направленного наружу взрыва под точкой удара, вызывая деформацию струи и, таким образом, значительно снижая проникающую способность. В качестве альтернативы, композитная броня с участием керамика разрушают струю лайнера быстрее, чем катаная гомогенная броня сталь, предпочтительный материал при строительстве старых боевые бронированные машины.

Разнесенная броня и планка броня также предназначены для защиты от кумулятивных снарядов, защищая транспортные средства, вызывая преждевременный взрыв взрывчатого вещества на относительно безопасном расстоянии от основной брони транспортного средства. Некоторые защиты клетки работают, разрушая механизм ТЕПЛОВОГО снаряда.

Развертывание

Вертолеты несли противотанковые управляемые ракеты (ПТУР) с кумулятивными боевыми частями с 1956 года. Первым примером этого было использование Nord SS.11 ПТУР на Aérospatiale Alouette II вертолет Французские вооруженные силы. После этого такие системы оружия получили широкое распространение в других странах.

13 апреля 1972 г. - во время война во Вьетнаме - Американцы майор Ларри Маккей, капитан Билл Кози, старший лейтенант Стив Шилдс и старший уорент-офицер Барри Макинтайр стали первыми членами экипажа вертолета, уничтожившими врага. броня в бою. Полет двух AH-1 Кобра вертолеты, отправленные из батареи F, 79-я артиллерийская, 1-я кавалерийская дивизия, были вооружены недавно разработанными M247 70-миллиметровые (2,8 дюйма) кумулятивные ракеты, которые еще не были испытаны на театре военных действий. Вертолеты уничтожили три Танки Т-54 которые собирались захватить командный пункт США. Макинтайр и Маккей вступили в бой первыми, уничтожив головной танк.[15][страница нужна ]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ И американские TOW, и франко-германские противотанковые ракеты MILAN с проводным наведением почти вдвое увеличили свою максимальную бронепробиваемость благодаря добавлению противотанкового зонда.

Рекомендации

  1. ^ Дональд Р. Кеннеди, История эффекта форменного заряда, первые 100 лет - США - 1983 г., Публикация служб поддержки оборонных технологий, 1983 г.
  2. ^ Р. Ф. Эзер, бакалавр наук и Н. Гриффит, магистр наук - Некоторые исторические аспекты развития образных зарядов - Министерство обороны, Королевский научно-исследовательский центр вооружений - 1984 - стр. 6 - AD-A144 098
  3. ^ http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA497450, Краткая история формованных зарядов - оборонная техническая информация, стр. 9
  4. ^ Ян Хогг, Гранаты и минометы Книга об оружии № 37, 1974, Ballantine Books
  5. ^ а б "Дедушка базуки". В архиве 2016-05-08 в Wayback Machine Популярная наука, Февраль 1945 г., стр. 66, 2-й абзац.
  6. ^ ""Это заставляет сталь течь, как грязь"". Популярная наука. В архиве из оригинала 26 октября 2015 г.. Получено 22 ноября 2014.
  7. ^ Справочник Джейн по боеприпасам 1994, pp. 140–141, касается сообщаемой бронепробиваемости ≈700 мм шведских 106 3A-HEAT-T и австрийских RAT 700 HEAT снарядов для 106-мм безоткатной винтовки M40A1.
  8. ^ Сингх, Сампуран (1960). «Проникновение вращающихся фигурных зарядов». J. Appl. Phys. Издательство Американского института физики. 31: 578-582. Дои:10.1063/1.1735631. ISSN  0021-8979.
  9. ^ "Большие пули для начинающих". Федерация американских ученых. В архиве из оригинала 2011-05-25. Получено 2011-04-24.
  10. ^ Хелд, Манфред. Форсунки из формованных загрузок с вкладышами, обращенными потоком. 12-й Международный симпозиум по баллистике, Сан-Антонио, Техас, 30 октября - 1 ноября 1990 г. Bibcode:1990ball.sympR .... H.
  11. ^ Хелд, Манфред (ноябрь 2001 г.). «Вкладыши для кумулятивных зарядов» (PDF). Журнал Battlefield Technology. 4 (3). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-08-19. Получено 2011-08-21.
  12. ^ Броня Джейн и артиллерия 1981–82, п. 55.
  13. ^ Василий Фофанов - снаряды 125MM HEAT-FS В архиве 2012-11-05 в Wayback Machine (англ.)
  14. ^ Отчет за авиационную неделю[мертвая ссылка ]
  15. ^ Келли, Майкл (2011). Где мы были во Вьетнаме: подробное руководство по огневым базам и военным объектам войны во Вьетнаме. Нью-Йорк: паб L&R. ISBN  978-1-55571-689-9.