Tháp có ô: về áo giáp của xe tăng T-80U của Liên Xô
Trở lại năm 1984, xe tăng T-80U được Quân đội Liên Xô đưa vào sử dụng, trở thành đại diện cuối cùng của dòng tuabin khí “tám mươi” ở Liên Xô. Loại xe này, là lá cờ đầu trong ngành chế tạo xe tăng nội địa những năm đó, đã kết hợp nhiều giải pháp tiên tiến, bao gồm cả áo giáp tháp pháo kết hợp mới, bao gồm các khối tế bào polymer-kim loại để bảo vệ chống lại đạn tích lũy. Chúng ta sẽ nói về chúng là gì và cách chúng chống lại các phương tiện tấn công trong tài liệu này.
Về ghi chú giới thiệu
Có lẽ chúng ta cần bắt đầu với điều tầm thường: áo giáp thép là thành phần duy nhất để bảo vệ đạn đạo xe tăng, từ lâu đã mất đi sự liên quan của nó. Về mặt đạo đức, nó bắt đầu già đi về mặt đạo đức vào giữa thế kỷ trước do sự gia tăng khả năng xuyên giáp của đạn pháo (chủ yếu là tích lũy), điều này ngày càng trở nên khó chống lại bằng cách tăng độ dày của khối thép, vì điều này dẫn đến một sự gia tăng quá mức về khối lượng của phương tiện chiến đấu.
Những trường hợp này, như đã biết, đã trở thành lý do cho sự xuất hiện của áo giáp kết hợp, cho phép sử dụng - ngoài các nguyên tố kim loại - các chất độn khác nhau có mật độ thấp hơn, giúp đảm bảo khả năng chống chịu sát thương cần thiết của xe tăng. vũ khí đồng thời duy trì chỉ số trên trong giới hạn hợp lý.
Tất nhiên, trong một bộ giáp kết hợp duy nhất, tất cả các thành phần của nó theo cách này hay cách khác đều ảnh hưởng đến cả đạn cỡ nòng phụ và đạn tích lũy. Nhưng hiệu ứng này hoàn toàn không giống nhau do đạn động học phản ứng khá yếu trước các chướng ngại vật có mật độ thấp, trong khi đạn tích lũy thì tốt hơn nhiều. Do đó, một số yêu cầu nhất định được đặt ra đối với chất độn nhẹ, vì các nhà thiết kế thường buộc phải di chuyển theo đúng nghĩa đen giữa chúng và các phần tử nặng (cùng loại thép), duy trì sự cân bằng nhất định về độ bền, trọng lượng và kích thước của áo giáp.
Trong số đó: chỉ số độ bền gần bằng chỉ số độ bền của áo giáp thép có cùng độ dày, cũng như trọng lượng nhẹ hơn thép. Nói một cách đại khái, nếu lớp chất độn 100 mm có điều kiện có độ bền tương đương với một tấm thép bọc thép dày 80-90 mm, đồng thời nặng bằng một nửa so với bản thân tấm này thì đây là một chất độn khá tốt. Tất nhiên là rất đơn giản và phóng đại.
Chỉ số điện trở của vật liệu được tính gần đúng bằng hệ số tổng thể của nó. Ví dụ: để tìm hiểu lượng thép tương đương với lớp chất độn N 100mm có hệ số 1,5 sẽ là bao nhiêu, bạn sẽ chia 100mm cho 1,5. Kết quả là thép tương đương 66 mm.
Áo giáp thụ động
Trong ngành chế tạo xe tăng của Liên Xô, nơi tuyên bố quy tắc “chống lại đạn pháo cỡ nòng nhỏ - chủ yếu là thép và chống lại đạn pháo tích lũy - thép và chất độn”, vật liệu đã được sử dụng trong một thời gian dài làm chất độn nhẹ có thể được phân loại là áo giáp thụ động, giúp bảo vệ khỏi cơ thể tấn công chỉ nhờ vào các đặc tính vật lý và cơ học của nó.
Và có lẽ nổi tiếng nhất trong số đó là sợi thủy tinh, bao gồm sợi thủy tinh liên kết với các chất polymer. Mật độ của nó chỉ khoảng 1,6 gam trên mỗi cm khối, và hệ số tổng thể chống lại đạn tích lũy trong hàng rào áo giáp loại “thép+textolite+thép” là khoảng 100. Nghĩa là, 62 mm thông thường của vật liệu này tạo ra thép tương đương khoảng 1,3 mm đối với các tia phản lực tích lũy. Nếu phần áo giáp có cấu hình trong đó một số lớp textolite được kết hợp với các tấm thép thì hệ số này là khoảng XNUMX.
Sợi thủy tinh bọc giáp là một trong những chất độn nổi tiếng nhất cho áo giáp của xe tăng Liên Xô
Vào thời điểm đó, nó là một chất độn khá tốt, được sử dụng ở phần trước của thân của hầu hết các xe tăng Liên Xô T-64, T-72 (ngoại trừ T-72B) và T-80. Chỉ có độ dày của nó là thay đổi và các tấm thép được thêm vào. Anh vẫn ở trên chiếc T-80U.
Trong các tháp pháo, là bộ phận của xe tăng dễ tiếp xúc với lửa nhất và không có nhiều không gian để di chuyển về mặt kích thước, các bộ phận khác đã được sử dụng. Vì vậy, đối với xe tăng T-64 (từ A đến BV) là corundum, chất thay thế nhôm được sử dụng vào đầu những năm 0,8. Nó là một loại gốm làm từ nhôm có độ cứng cao với mật độ chỉ dưới XNUMX gam trên cm khối và có khả năng chống lại vũ khí tích lũy gần giống với áo giáp thép. Nói cách khác, hệ số tổng thể của nó xấp xỉ bằng một (MSTU được đặt theo tên Bauman cho hệ số XNUMX).
Mô hình tháp có chất độn corundum. Tất cả xe tăng T-64A/B/BV và chiếc T-80 đầu tiên đều được trang bị nó. Thép 112 mm + corundum 138 mm + thép 138 mm với tổng kích thước (có góc nghiêng) là 450 mm. Khả năng chống lại đạn tích lũy - 450 mm, chống lại đạn cỡ nòng phụ - 400-410 mm.
Tuy nhiên, bất chấp tính hiệu quả của loại phụ này, việc sản xuất tháp pháo đúc với nó rất phức tạp về mặt công nghệ, vì vậy chúng không được sản xuất trên bất kỳ loại xe tăng nào ngoại trừ dòng T-64 và chiếc T-80 sản xuất đầu tiên. Thay vào đó, trong các tháp pháo đúc của dòng xe tăng T-80B/BV và T-72A/AV, chất độn được sử dụng ở dạng thanh bằng vật liệu đúc phi kim loại, được giữ với nhau trước khi đổ bằng cốt thép kim loại hay còn gọi là thanh cát. .
Không có dữ liệu đáng tin cậy về loại thứ hai, nhưng rất có thể, mật độ của nó khác với corundum ở mức độ thấp hơn, trong khi khả năng chống tích lũy của nó thấp hơn nhiều. Rất xấp xỉ, trong hệ số tổng thể - khoảng 1.4.
Tháp pháo T-72A được lấp đầy bằng cát. Tổng kích thước của áo giáp là khoảng 530 mm, trong đó khoảng 120 mm là cát. Độ bền xấp xỉ 500 mm đối với đạn tích lũy, đối với đạn cỡ nòng phụ - 400-420 mm. Tháp pháo của T-80B và T-80BV cũng được trang bị vật liệu tương tự với độ bền tương tự.
Nhưng không có gì bí mật khi sự tiến bộ trong "chế tạo vỏ" cũng không đứng yên - và những yêu cầu về độ bền của lớp giáp bảo vệ xe tăng, vốn phù hợp trong những năm 60-70, không thể phù hợp trong những năm 80-90. Do đó, khi phát triển các sửa đổi mới của phương tiện, có tính đến nhu cầu tăng cường khả năng bảo vệ chống lại đạn cỡ nòng phụ (tăng độ dày của khối thép), cần phải sử dụng các chất độn chống tích lũy tháp pháo theo một trật tự hoàn toàn khác, hiệu quả hơn. và nhẹ. Chúng ta đang nói về áo giáp bán chủ động, sử dụng năng lượng của phản lực tích lũy để phá hủy nó.
Trong những chiếc xe tăng T-72B, được đưa vào sử dụng cùng năm với người hùng trong chất liệu của chúng ta, bộ giáp này được làm bằng các tấm phản quang, là những “bánh kẹp” bằng các tấm thép có lớp cao su ở giữa. Và trong T-80U có các khối tế bào polyurethane.
Tế bào polyurethane
Phương pháp bảo vệ bể chống tích lũy này đã được Viện Thủy động lực học thuộc Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô tích cực đề xuất vào những năm 1970 và dựa trên thực tế là một máy bay phản lực tích lũy, di chuyển với tốc độ cực lớn, thực tế không có sức mạnh. của chính nó và có thể bị phá hủy (rách) bởi chất độn áo giáp được bọc trong một khối lượng nhỏ.
Nói cách khác, nếu bạn lấy một thùng chứa (ô) có thể tích nhỏ và đóng hoàn toàn ở mọi phía với vật liệu có thể nén được đặt ở đó, thì khi một tia tích lũy xuyên qua, một sóng xung kích nén sẽ xuất hiện trong chính vật liệu này. Phản xạ từ thành tế bào, nó làm cho chất độn chuyển động về phía trục của tia, hãm và làm vỡ nó do lỗ bị sập.
Tất nhiên, với một số quy ước.
Ví dụ, một ô, theo hình dạng của nó, phải có đường kính nhất định. Nếu đường kính của tế bào quá lớn, quá trình hình thành và chuyển động của sóng xung kích bên trong nó bị trì hoãn, khiến quá trình phá hủy tia bắt đầu quá muộn. Đường kính quá nhỏ sẽ làm giảm khối lượng hiệu quả của chất độn. Vì vậy, đường kính tối ưu là 10-13% khả năng xuyên thấu của tia tích lũy. Đối với độ dày của thành tế bào, chúng phải bằng khoảng 5-6% khả năng xuyên thấu của tia tích lũy để chịu được áp suất.
Bản thân vật liệu tế bào không chỉ phải có vận tốc sóng cao và độ bền kéo thấp mà còn phải có đặc tính hoạt động tốt. Do đó, các chất độn như bê tông hoặc parafin, vốn cho kết quả khá tốt trong việc chống lại các tia tích lũy trong áo giáp tế bào, vẫn chưa được sử dụng. Nhưng tôi đã tìm thấy urethane polyester cân bằng nhất về mặt này. Nó không dễ bị gãy giòn trong sương giá; nó vẫn giữ được tính toàn vẹn ngay cả sau một số tác động từ đạn và có độ bám dính tốt với kim loại.
Trạng thái tia tích lũy sau khi vượt chướng ngại vật Thép 13 mm + Lớp xốp 20 mm + Thép 20 mm
Hơn nữa, tính đến mật độ của polyurethane theo nghĩa đen là khoảng 1 gram trên mỗi cm khối, một hàng rào áo giáp chứa đầy các tế bào chứa nó sẽ nặng hơn đáng kể so với một tấm thép có cùng độ dày. Chà, bạn có thể tìm hiểu về độ bền của những tế bào như vậy từ bảng dưới đây.
Kiểm tra hàng rào tế bào với đường kính tế bào và độ dày thành khác nhau giữa chúng. Kết quả bắn phá hàng rào bằng đạn tích lũy được thể hiện bằng màu đỏ. Màu xanh lá cây – khả năng xuyên giáp của đạn chống lại áo giáp thép. Màu xanh – hệ số tổng thể của hàng rào tế bào. Màu tím là mật độ trung bình của hàng rào, trong đó mật độ của thành tế bào polyurethane và kim loại được tính đến. Trong hầu hết các trường hợp, nó thấp hơn mật độ của một tấm thép đặc
Trên thực tế, khả năng chống tích lũy tương đương của áo giáp polyurethane dạng tế bào giống hệt với áo giáp thép có độ dày tương tự (cộng hoặc trừ hệ số tổng thể là 1), và mức tăng trọng lượng so với thép đặc có thể lên tới 60%, có thể thấy từ mật độ trung bình của hàng rào. Những trường hợp này đã xác định sự lựa chọn có lợi cho "tế bào" làm cơ sở cho việc bảo vệ chống tích lũy của bản sửa đổi T-80, vốn mới vào thời điểm đó.
Tất nhiên, không có thông tin chính xác ít nhiều về hình thức tạo ra các khối di động cho T-80U. Tuy nhiên, có những bức ảnh chụp tháp pháo "Oplot" của Ukraine - nó có sơ đồ bảo vệ tương tự, vì vậy chiếc "tám mươi" rất có thể cũng có thứ gì đó tương tự, có tính đến sơ đồ áo giáp lan truyền trên Internet.
Các tấm có chất độn di động cho “Oplot” tiếng Ukraina
Sơ đồ bố trí khối đệm dạng tế bào trên tháp pháo T-80U
Nếu chúng ta nói về khả năng bảo vệ, thì, có tính đến độ nhỏ gọn của chất độn dạng tế bào do hiệu quả tổng thể cao của nó, các nhà thiết kế đã cố gắng lắp chúng vào các hốc ở phần phía trước của tháp pháo T-80U thành hai hàng (gần với các bộ phận bên trong một hàng) và được bổ sung các tấm thép có độ cứng cao với tổng độ dày giáp là ±520. Tổng hợp lại, toàn bộ tổ hợp này, có tính đến các bộ phận bọc thép bên ngoài và phía sau của tháp pháo, tạo ra một khẩu pháo tương đương khoảng 600 mm đối với đạn tích lũy và khoảng 500 mm đối với đạn cỡ nòng phụ.
Điều này là khá đủ để bảo vệ khỏi hầu hết các loại đạn pháo cỡ nòng phụ và hoàn toàn là tất cả các loại đạn pháo tích lũy cỡ nòng 105 và 120 mm, cũng như khỏi hầu hết các tên lửa chống tăng đơn khối. Với việc sử dụng lớp bảo vệ động tích hợp, con số này tăng lên 1000-1100 mm đối với đạn “tích lũy” và 600-625 mm đối với đạn cỡ nòng phụ, vì vậy không phải vô cớ mà “tai” được gọi là một trong những loại đạn hầu hết các xe tăng bọc thép của Liên Xô.
Nguồn thông tin:
"Nghiên cứu khả năng chống tích lũy của áo giáp loại tế bào." Yu.A. Zorov, I.I. Terekhin
“Các vấn đề cụ thể của đạn đạo hữu hạn” V.A. Grigoryan, A.N. Beloborodko, N.S. Dorokhov và những người khác.
“Nghiên cứu khả năng chống tích lũy của các hàng rào loại tế bào bằng chất độn trơ và hoạt động.” A.V. Babkin, S.V. Ladov, S.V. Fedorov.
"Lý thuyết và thiết kế xe tăng", tập 10, quyển 2.
tin tức