Кумулятивная угроза
Динамическая защита сама по себе не заменяет обычную броню и устанавливается поверх неё. Толщина и материалы бронелистов по-прежнему играют свою роль.
У обычной брони есть ряд недостатков. Она обеспечивает должную защиту не только за счёт свойств материала, но во многом за счёт толщины, а толщина – это ещё и масса. Утяжелять танк – значит снижать его маневренность, скорость и проходимость, повышать расход топлива и т. д. В какой-то момент танк просто перестаёт двигаться. Поэтому в разных частях машины толщина брони разная; наиболее толстая броня обычно спереди, куда чаще всего попадают снаряды противника. А если удар приходится на тонкую броню, то он с высокой долей вероятности выводит танк из строя. Иначе говоря: обычная броня работает только тогда, когда в месте попадания снаряда она имеет достаточную толщину и массу. Особенно явственно это начало проявляться во время Второй мировой войны, когда появились первые кумулятивные, или, как их называли в те времена, бронепрожигающие боеприпасы.
Обычные осколочные снаряды не пробивают броню и не опасны для экипажа танка. Фугасные могут нанести урон взрывом и вывести танк из строя, но в целом вероятность этого достаточно низка. Бронебойные подкалиберные снаряды, способные поразить танк, требуют довольно мощных орудий, разгоняющих тяжёлый сердечник до скоростей 1600–1800 метров в секунду. Кумулятивные же снаряды действуют по другому принципу и разработаны специально для того, чтобы пробивать броню, причём они не требуют мощных пушек (скорость снаряда не имеет особого значения), да и вообще пушек как таковых – примером тому служат кумулятивные боеприпасы для реактивного гранатомета, далекие потомки «Фаустпатрона».
Как и во многих других боеприпасах, в кумулятивном снаряде есть взрывчатое вещество и детонатор. Но снаряд сделан хитро: взрывчатка размещена в задней его части, а передняя представляет собой облицованную тонким слоем тяжёлого металла воронку раструбом вперёд (кумулятивную выемку). Все это прикрыто носовым обтекателем. Когда снаряд ударяется о броню, носовой обтекатель начинает сминаться, по корпусу снаряда проходит ударная волна, которая вызывает срабатывание детонатора в задней части, и взрыв деформирует воронку, схлопывая обкладки (стенки облицовки) к оси снаряда. Металл обкладок из-за чудовищного давления продуктов взрыва – около полумиллиона атмосфер, – превышающего предел его текучести, начинает вести себя как жидкость. В результате из части обкладки (около 10 %) выдавливается кумулятивная струя, которая врезается в броню. Скорость этой струи достигает 10 километров в секунду, что превышает скорость звука в материале брони (около 4 километров в секунду), и взаимодействие струи и брони определяется законами гидродинамики. То есть струя буквально «промывает» отверстие в броне, подобно тому как это делает струя воды в песке.
Распространено мнение, что кумулятивная струя прожигает броню, но такая точка зрения ошибочна. Металл обкладок (и брони) течет под действием высокого давления, при этом температура его существенно ниже точки плавления.
Наращивать толщину брони для борьбы с кумулятивными боеприпасами практически бесполезно, поэтому используются другие методы. Например, на некотором расстоянии от брони можно поместить дополнительный металлический или даже просто сетчатый экран. Формирование кумулятивной струи занимает некоторое время, и максимального поражающего эффекта можно достигнуть, если взорвать заряд на определённом (фокусном) расстоянии от брони. Когда взрыв происходит слишком рано, эффективность кумулятивной струи падает. Экран как раз и вызывает преждевременную детонацию заряда.
Широко используется многослойная, или комбинированная, броня. Сочетание различных материалов и принципов их расположения друг относительно друга позволяет тормозить кумулятивную струю, снижая её энергию. В комбинированной броне используются самые разные материалы: сталь, пластик, керамика и т. д.
Но куда лучше кумулятивным снарядам противостоит динамическая защита.
Защита в динамике
Первые теоретические работы по динамической защите появились в 1940-х. Известны испытания примитивной системы, разработанной в 1944 году Сергеем Смоленским, главным инженером ЦНИИ-48 (ныне НИИ стали). В 1949 году в сборнике «Труды ЦНИИ-48» вышла статья Ильи Бытенского и Павла Тимофеева «О возможности использования энергии ВВ для поражения КСП». По сути, это была первая в истории публикация по теории динамической брони с практическими предложениями её реализации.
Что же такое динамическая защита? Если вы видели на броне танка множество небольших прямоугольных плиточек-коробочек, то знайте: это она и есть. Внутри каждой такой емкости под определёнными углами расположены слой за слоем пластины со взрывчаткой. Когда кумулятивная струя пробивает коробочку, взрывчатка внутри детонирует, разгоняя крышку коробки подобно снаряду. Затормозить струю, учитывая её скорость, непросто, а вот «разбить» её сбоку достаточно легко, именно это и происходит: крышка как бы «набегает» на струю под углом, разрушая её и лишая способности пробить основную броню.
Казалось бы, идея проста и логична, но на первых порах она вызывала недоумение, особенно у неспециалистов. Размещать взрывчатое вещество прямо на броне танка? Звучит безумно! Поэтому все разработки ЦНИИ-48 были зарублены на корню генерал-лейтенантом танковых войск Амазаспом Бабаджаняном. Бабаджанян, выходец из бедной армянской семьи, человек без всякого образования
[25], раз и навсегда запретил испытания таких систем, сформулировав свою мысль следующими словами: «Ни одного грамма взрывчатого вещества на танке не будет!»
Это затормозило развитие технологии, к которой вернулись лишь в 1960-е годы, когда Бабаджанян командовал Одесским военным округом и в столичные научно-исследовательские дела не лез (или просто о них не знал).
Над системой работала группа специалистов во главе с Богданом Вячеславовичем Войцеховским, выдающимся физиком и специалистом по гидродинамике. Работал он в новосибирском Институте гидродинамики и заведовал Отделом быстропротекающих процессов, потому и его и пригласили для консультаций во ФВНИИ-100 (на тот момент так назывался ЦНИИ-48). К 1966 году предварительная разработка была завершена, специалисты изготовили макет танка с динамической защитой и приступили к испытаниям. Полученная сверху задача заключалась в разработке динамической брони, способной противостоять кумулятивным зарядам, пробивающим до 600 миллиметров гомогенной (однородной) стали, при этом вес танка нужно было уменьшить. В 1967-м первые плиты динамической брони испытали в НИИБТ Полигон (ныне НИИИ БТ); макет имитировал переднюю часть экспериментального танка «Объект 775», разработанного в 1964 году, то есть наиболее современной на тот момент модели (в серию она, правда, так и не пошла).
