Что значит урановая броня
Урановые «серебряные пули»: почему никто не любит сражаться с американскими танками (The National Interest, США)
С другой стороны, в Пентагоне хотели оснастить M1 германскими гладкоствольными 120-миллиметровыми Rheinmetall M256. Чиновники считали, что эту пушку необходимо использовать, в частности, для того, чтобы компенсировать Германии ее участие в натовской программе AWACS. Кроме этого большая пушка должна была стать для M1 «заделом на будущее» и дать танку возможность в дальнейшем бороться с более новыми танками с более тяжелой броней. В итоге стороны пришли к компромиссу. Было решено, что M1 будут изначально оснащаться пушками M68, но позднее эти пушки можно будет заменить на M256. Более того, следующая версия танка, позднее получившая название M1A1, должна была с самого начала снабжаться M256.
Вопрос с требованиями завтрашнего дня был, таким образом, снят, однако оставался вопрос количества боеприпасов. Система управления огнем M1 была настолько совершенна, что он мог в 90% случаев попадать по движущейся мишени, находящейся за 2000 метров. Соответственно, главной проблемой становились не промахи и связанная с ними трата снарядов, а пробивная сила попаданий.
Снаряд M829E4, последнее поколение серии M829, предположительно, обладает еще большей пробивной способностью, чем предыдущие версии. Его точные параметры засекречены, но он создавался с расчетом на то, чтобы преодолевать системы активной защиты, аналогичные тем, которыми снабжены новейшие российские танки. Способен ли M828E4 can справиться с броней нового российского танка T-14 «Армата» официально не оглашалось. Известно лишь, что Сухопутные силы не пытаются в связи с появлением «Арматы» оснастить M1 пушками с более длинными стволами (чтобы увеличить дульную скорость) или пушками большего калибра. Такое отсутствие реакции на появление новой угрозы выглядит любопытно.
Использование снарядов с обедненным ураном обеспечивает американским танкам превосходство на поле боя. Конечно, никто не знает, как долго эффективное сочетание пушки M256 и боеприпасов с обедненным ураном будет превосходить вражескую бронезащиту, но с учетом высокой бронебойности обедненного урана можно смело предполагать, что следующее поколение американских танков продолжит использовать снаряды с ним.
Кайл Мизоками (Kyle Mizokami)
Кайл Мизоками живет в Сан-Франциско и пишет о проблемах обороны и национальной безопасности. Его статьи публиковались в Diplomat, Foreign Policy, War is Boring и Daily Beast. В 2009 году он основал посвященный проблемам обороны и безопасности блог Japan Security Watch.
Развитие танковых снарядов на основе обеднённого урана
В боекомплект ряда современных основных боевых танков входят бронебойные подкалиберные снаряды с сердечником из обедненного урана и его сплавов. За счет особой конструкции и особого материала такой боеприпас способен показывать высокие боевые характеристики и потому представляет большой интерес для армий. Однако развитием таких снарядов пока занимается лишь несколько стран.
Первые американские
При разработке будущего ОБТ M1 Abrams американская промышленность столкнулась с проблемой дальнейшего повышения пробиваемости. Для использования на танке предлагалась 105-мм нарезная пушка M68A1, боеприпасы которой уже не имели серьезного запаса характеристик на будущее. В конце семидесятых этот вопрос был решен за счет разработки новых БОПС, принятых на вооружение в восьмидесятых.
В ходе развития 105-мм бронебойных снарядов удалось получить достаточно высокие характеристики. Начальная скорость достигла или превысила 1500 м/с. Более поздние урановые сердечники на дистанции 2 км пробивали 450-500 мм гомогенной брони. Считалось, что это достаточно для борьбы с современными танками вероятного противника.
Увеличенный калибр
Проект модернизации танка M1A1 предусматривал замену 105-мм пушки более мощным 120-мм гладкоствольным орудием M256. Для последнего был создан БОПС нового поколения с более высокими характеристиками – M829. В ходе его разработки было решено окончательно отказаться от вольфрамового поражающего элемента в пользу более эффективного уранового.
Изделие M829 получило сердечник длиной 627 мм, диаметром 27 мм и массой ок 4,5 кг, дополненный алюминиевым головным обтекателем и хвостовым оперением. Начальную скорость увеличили до 1670 м/с, что позволило повысить пробиваемость до 540 мм на 2 км. Базовый M829 был принят на вооружение вместе с ОБТ M1A1.
Уже в 1994 г. появился усовершенствованный вариант M829A1 – M829A2. За счет внедрения новых технологий и материалов удалось нарастить начальную скорость на 100 м/с и увеличить бронепробиваемость. Кроме того, сократилась масса выстрела в целом.
К настоящему времени запущено серийное производство последней модели БОПС для орудия M256 под обозначением M829A4. Характерной особенностью этого изделия является максимально возможная длина сердечника, что позволило увеличить его массу и энергетические показатели – а следовательно и параметры пробиваемости. M829A4 предназначается для использования танками M1A2 с пакетами модернизации SEP.
Итоги развития
Американская промышленность занялась тематикой танковых урановых БОПС в середине семидесятых, и уже в начале следующего десятилетия в армию пошли первые серийные образцы. В дальнейшем развитие этого направления продолжилось и привело к любопытным результатам.
Внедрение обедненного урана позволило армии США решить сразу несколько задач. В первую очередь, удалось получить выгодное соотношение размеров, массы и скорости снаряда, что положительно сказалось на боевых качествах. При создании БОПС M735A1 рост бронепробиваемости составил менее 10% в сравнении с вольфрамовым M735, но затем появились более удачные образцы с иным ростом характеристик.
Затем начался переход на калибр 120 мм, давший возможности для нового роста характеристик. Первый образец семейства M829 мог пробивать 540 мм – значительно больше 105-мм предшественников. Современные модификации M829 вышли на уровень 700-750 мм пробития.
Зарубежный ответ
Вскоре после США тематикой урановых снарядов для танковых пушек занялись в нескольких странах, но только в СССР и России такие проекты получили полноценное развитие. На вооружение поставлено несколько подобных БОПС и сообщается о разработке новых.
Смешанная номенклатура
Таким образом, советская и российская промышленность учли свой и зарубежный опыт, результатом чего стало последовательное создание нескольких БОПС с урановым сердечником. Подобные боеприпасы стали хорошим дополнением к существующим вольфрамовым снарядам, но так и не смогли вытеснить их. В итоге боекомплект российских ОБТ может включать разные снаряды с отличающимися характеристиками.
При этом сплавы урана полностью оправдали себя и позволили в ограниченные сроки получить значительный прирост боевых характеристик. Появление первых БОПС с урановыми сердечниками обеспечило скачок с 400-430 до 470 мм пробиваемости, а дальнейшее развитие позволило выйти на более высокий уровень. Впрочем, развиваются не только урановые снаряды. Традиционные конструкции с твердыми сплавами еще не использовали весь свой потенциал.
Прошлое и будущее
Урановый сердечник бронебойного снаряда имеет ряд важных преимуществ перед стальными или вольфрамовыми аналогами. Немного проигрывая в плотности, он тверже, прочнее и более эффективен с точки зрения пробития брони. Кроме того, осколки уранового снаряда имеют свойство загораться в заброневом пространстве, что превращает боеприпас в бронебойно-зажигательный.
В США давно поняли все преимущества таких БОПС, и результатом этого стал полный отказ от альтернативных конструкций и материалов. В других странах сложилась иная ситуация. Так, участники НАТО нередко имеют на вооружении смешанную номенклатуру: одновременно используются твердосплавные снаряды, в т.ч. собственного производства, и импортированные из США урановые. Россия тоже использует разные классы БОПС, но производит их самостоятельно.
Какие-либо предпосылки к изменению сложившейся ситуации отсутствуют. Обедненный уран занял свое место в сфере бронебойных снарядов и будет сохранять его в обозримом будущем. То же касается и других материалов. Причины этого просты: используемые материалы для сердечников еще не раскрыли весь свой потенциал. А дальнейшее развитие танковых вооружений открывает перед ними новые горизонты.
Плюсы и минусы бронирования танков «Абрамс» обеднённым ураном
Источник изображения: topwar.ru
Эквивалентная стойкость такой брони к БОПС (бронебойный оперенный подкалиберный снаряд) составляет 960 мм, а к кумулятивным снарядам – до 1600 мм стальной брони. Для сравнения, урановая броня первого поколения имела 470 мм против БОПС и 650 мм против кумулятивных снарядов. То есть, новые параметры по защищённости смело можно отнести к плюсам.
Но урановая броня, несмотря на хорошие показатели стойкости, имеет свои недостатки.
Плотность обедненного урана примерно в 1,7 раза больше плотности свинца, а значит и тяжелее. Из-за большой массы такой брони ее применяют только в лобовой части башни и передней части корпуса. Конструктивная особенность урановой брони исключает изгиб листов, что обуславливает «угловатость» и большие габариты «Абрамса». Это один из минусов.
Немаловажным аспектом является безопасность экипажа. Хотя обедненный уран менее радиоактивен, чем обычный уран и его излучение блокируется облицовкой, он, как и любой другой тяжелый метал, представляет опасность для здоровья человека.
При обстреле танка и повреждении урановых элементов внутри машины может концентрироваться микроскопическая радиоактивная пыль, вдыхание которой негативно сказывается на здоровье. Попадания даже без пробития брони приводят к разбросу возле танка опасных элементов и загрязнению местности.
Также токсичность и параметры радиоактивного вреда от урановой брони значительно возрастают при пожаре. Экипаж вдыхает опасные продукты, что негативно сказывается на здоровье танкистов.
Ранее в США независимые медики делали попытки оценить влияние обеднённого урана на танковые экипажи, длительное время эксплуатирующие бронемашины с уранокерамической защитой.
Начинали бодро, однако потом исследования неожиданно были свёрнуты. Появилось мнение о том, что медикам попросту не дали доработать, чтобы реальное положение вещей с влиянием на здоровье не стало причиной отказа от использования технологии. Потому технология используется и развивается, несмотря на множество её критиков в самих США. И никаких исследований биомедицинского характера официально не проводится. По крайней мере, в открытом доступе о них ничего не сообщается.
Уранокерамика
Броня “Абрамса” сделана по британской технологии Chobham и представляет из себя два слоя стали, между которыми находится наполнитель, включающий в себя пластины из обедненного урана (уранокерамика): это делает ее устойчивой к кумулятивным снарядам — кумулятивная струя прожигает лишь верхний слой брони и рассеивается между ним и вторым слоем. Однако действительно эффективной броня является лишь в лобовой — части машины. Обеднённый уран
После извлечения 235U и 234U из природного урана, оставшийся материал (уран-238) носит название «обеднённый уран», так как он обеднён 235-м изотопом. По некоторым данным, в США хранится около 560 000 тонн обеднённого гексафторида урана (UF6).
Обеднённый уран в два раза менее радиоактивен, чем природный уран, в основном за счёт удаления из него 234U. Из-за того, что основное использование урана — производство энергии, обеднённый уран — малополезный продукт с низкой экономической ценностью.
В основном его использование связано с большой плотностью урана и относительно низкой его стоимостью. Обеднённый уран используется для радиационной защиты (как это ни странно) и как балластная масса в аэрокосмических применениях, таких как рулевые поверхности летательных аппаратов. В каждом самолёте «Боинг-747» содержится 1500 кг обеднённого урана для этих целей. Ещё этот материал применяется в высокоскоростных роторах гироскопов, больших маховиках, как балласт в космических спускаемых аппаратах и гоночных яхтах, при бурении нефтяных скважин.
[править] Сердечники бронебойных снарядов Наконечник (вкладыш) снаряда калибра 30 мм (пушки GAU-8 самолёта A-10) диаметром около 20 мм из обеднённого урана.
Самое известное применение обеднённого урана — в качестве сердечников для бронебойных снарядов. При сплавлении с 2 % Mo или 0,75 % Ti и термической обработке (быстрая закалка разогретого до 850 °C металла в воде или масле, дальнейшее выдерживание при 450 °C 5 часов) металлический уран становится твёрже и прочнее стали (прочность на разрыв больше 1600 МПа, при том, что у чистого урана она равна 450 МПа). В сочетании с большой плотностью, это делает закалённую урановую болванку чрезвычайно эффективным средством для пробивания брони, аналогичным по эффективности более дорогому вольфраму. Тяжёлый урановый наконечник также изменяет распределение масс в снаряде, улучшая его аэродинамическую устойчивость.
Подобные сплавы типа «Стабилла» применяются в стреловидных оперенных снарядах танковых и противотанковых артиллерийских орудий.
Такие снаряды были использованы войсками НАТО в боевых действиях на территории Югославии[3]. После их применения обсуждалась экологическая проблема радиационного загрязнения территории страны.
Впервые уран в качестве сердечника для снарядов был применен в Третьем рейхе.
Обеднённый уран используется в современной танковой броне, например, танка M-1 «Абрамс». Пластины брони
Благодаря высокой плотности обеднённый уран может быть использован в танковой броне в качестве промежуточного слоя между стальными листами. Например, поздние образцы танков M1A1HA и M1A2 Abrams, выпущенные после 1998 года, содержат вкладыши из обеднённого урана в броне передней части корпуса и передней части башни.
Анализ бронирования танка М1A2 SEP «Абрамс»
Эффективность наполнителей бронирования различна для каждой модификации машины: m1a1 (с 1985г) имеет наполнитель из корундовой керамики AD92. M1A1HA (с 1988г) корундовую керамику AD92 и уранокерамику UO87, (1990г) M1A1HA+\D\M1A2 коррундовую керамику AD95, и уранокерамику 2го поколения uo100. (с 2000г) M1A2SEP\SEPv2\M1A1SA\FEP имеют AD95 и уранокерамику 3-го поколения UO100 c графитовым напылением и титан в качестве облицовки пакетов сменного бронирования вместо алюминия. Также, помимо основных наполнителей бронирования, в незначительной мере применяется кевлар, стеклотекстолит, титан, резина и пр. материалы.
Стойкость лобового бронирования у различных модификаций:
M1 (1980Г)
БАШНЯ: 420мм от БОПС / 800мм от КС
КОРПУС: 380мм от БОПС / 700мм от КС
IPM1/M1A1 (1984г)
БАШНЯ: 450мм от БОПС / 900мм от КС
КОРПУС: 470мм от БОПС / 800мм от КС
M1A1HA (1988г)
БАШНЯ: 680мм от БОПС / 1100-1320мм от КС
КОРПУС: 630мм от БОПС / 900мм от КС
M1A1HA+/D/AIM/M1A2 (1990г)
БАШНЯ: 880-900мм от БОПС / 1310-1620?мм от КС
КОРПУС: 650мм? от БОПС / 970мм от КС
M1A2SEP/SEPv2/M1A1AIMv2/FEP (2000г)
БАШНЯ: 940-960мм от БОПС / 1310-1620?мм от КС
КОРПУС: н/д / н/д
Эти цифры характерны для участков лобовой проекции, оснащённых комбинированным бронированием, помимо них также значимую часть составляют участки с простым монолитным бронированием и ослабленные, уязвимые для огня противника зоны. Разберём и их: очень часто именно эти зоны становятся объектом критики и считаются уязвимыми для огня современных ПТС, разберём каждую зону по отдельности:
Теперь обратимся к свойствам противотанковых боеприпасов. Начнём с бронебойных: даже современные ОБПС имеют свойство к рикошету и отклонению от траектории при преодолении наклонных преград.
2) Верхний лобовой лист башни, прикрывающий крышу до люков командира и заряжающего:
имеет толщину в 70мм, расположен под углом 84-85гр (свойства аналогичны (1) ).
ОСЛАБЛЕННЫЕ ЗОНЫ!:
Занимают 8.9% лобовой проекции.
1) Вырез в маске орудия под голову механика водителя (толщина около 300мм).
2) Вырез между корпусом и башней: представлен нижней лобовой деталью башни, идущей до погона (толщина плавно снижается от 850мм до 300мм.
БРОНИРОВАНИЕ БОРТОВОЙ ПРОЕКЦИИ
Имеет толщину от 450мм до 500мм в различных зонах. Физическая толщина по правому борту 450мм, по левому 450 в районе боеукладки, к лобовой броне увеличивается до (500?мм).
БРОНИРОВАНИЕ КРЫШИ И ДНИЩА
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ
1) Лобовые топливные баки, встроенные в систему защиты, имеют толщину стенок в 30мм, повышают стойкость лобовой и бортовой проекции. Помимо этого, само топливо обладает свойством гашения характеристик кумулятивной струи до 40-45% по сравнению со стальной преградой, и бронебойных на 10-15%. Топливные баки внутри имеют конструкцию в виде пчелиных сот. При лобовом пробитии возгорание невозможно в связи недостаточным доступом кислорода. Лишь пробитие в бортовую проекцию может привести к возгоранию.
2) Защитные стенки, отделяющие боеприпасы, топливо и МТО от экипажа, повышают его шансы на выживание.
3) Большой заброневой объём свыше 19м, минимализирует эффективность заброневого воздействия боеприпасов, преодолевших броню. Конструкция бронирования минимализует поражающее действие осколочного поля кумулятивных и кинетических боеприпасов после пробития.
4) Индивидуальные средства защиты экипажа: обязательно ношение бронежилетов с керамическими пластинами и кевларовых шлемов.
5) Система пожаротушения.