Современные боеприпасы с зачатками интеллекта

Простейшие осколочные снаряды способы лишь к естественному дроблению, то есть случайному разлету осколков под действием бризантного взрывчатого вещества. Такие снаряды еще очень долго будут присутствовать в арсеналах воюющих сторон, однако требования времени и вкусы покупателей требуют новых, более эффективных способов устранения противника на поле боя.

Определенную и вполне уверенную конкуренцию им составляют осколочные боеприпасы с оболочками заданного дробления, но в этом материале мы опустим подробности, так как эта тема отдельной статьи.

Первыми в инновационном ряду «умных» становятся осколочные боеприпасы с готовыми поражающими элементами, обеспечивающими стабильные характеристики осколочного поля. Нередко в качестве готовых убойных элементов применяют простые шарики – это, к примеру, реализовано в ручных гранатах и авиабомбах, не приспособленных конструктивно к стольным ударным перегрузкам. В немецкой M-DN21 при общей массе гранаты в 221 грамм, имеется внутри 2200 шариков, каждый массой 0,45 грамма.

Еще в середине прошлого столетия исследователями было доказано, что наиболее эффективно действующим как по живой, так и материальной части, является осколок массой 0,5 г с удельной кинетической энергией около 100 Дж/см². Сложно представить, с какими трудностями столкнутся врачи при лечении множественных осколочных ранений от подобных боеприпасов. Стоит отметить, что классический снаряд дает при подрыве порядка 77% осколков в диапазоне масс 0,1-1,0 г, подавляющее большинство из которых не доходит до 0,5 г.

Ещё одним аргументом в пользу готовых поражающих элементов стала медицинская статистика Второй мировой, указывающая на осколки массой 0,5 г и менее как на наиболее «убойную» фракцию поражающих элементов – 66,6% всех ранений приходилось именно на такие осколки. Осколки более 10 г по причине своей редкости вызвали ранения лишь в 6,7% случаев.

Вторым вариантом осколочных боеприпасов с готовыми убойными элементами является комплектация их несущей металлической оболочкой, защищающей от ударных перегрузок в стволе орудия. Обратной стороной такого решения становятся осколки несущей конструкции с заметно худшими характеристиками, чем у готовых поражающих элементов. Таким является экспериментальный гаубичный снаряд калибра 105 мм ХМ0125, содержащий 7800 вольфрамовых шариков и 2 кг ВВ. К классу осколочных боеприпасов с несущей оболочкой относится и немецкий 76-мм снаряд DM261A2 для корабельной автоматической пушки, содержащий 2200 шариков диаметром 4 мм и 580 г ВВ. Шарики в качестве убойных элементов также не безгрешны – связующее их вещество (обычно это эпоксидный клей) при детонации ВВ быстро «выдувается» раскаленными продуктами взрыва, что, естественно, снижает кинетическую энергию готовых осколков.

Инженеры предложили для предотвращения прорыва газов установить тонкую оболочку (лайнер) между ВВ и шариками, либо просто придать элементами форму шестигранных призм, минимизирующих зазоры между смертоносными кусочками металла.

Конструкция стержневой БЧ: 1 — кольцевое взрывательное устройство; 2 — точки попарной сварки соседних стержней; 3 — стержни, уложенные в два слоя; 4 — разрывной заряд ВВ. Источник — Оружие и системы вооружения. Авторы: В.А. Одинцов, С.В. Ладов, Д.П. Левин.

Отдельным явлением выглядят готовые поражающие элементы ЗУР, представляющие собой стальные стержни круглого или квадратного сечения, уложенные поверх заряда ВВ и изолированные от его разрушающего действия демпфером. Инженеры предусмотрели два варианта – сваренные попеременно верхними и нижними концами стержни, которые при взрыве образуют сплошное кольцо, то есть огромный единый поражающий элемент, и отдельно уложенные стержни, формирующие круговой поток отдельных элементов. Целью является обшивка самолета, которую стержни режут, словно нож масло, разрушая силовые элементы конструкции — так, к примеру, работает ЗУР 9М333 самоходного комплекса ПВО «Стрела-10».

В комплексе 2С6 «Тунгуска» ракета 9М311обладает комбинированной боевой частью, массой 9 кг, сложенной из стержней длиной 600 мм и кубических осколочных элементов массой от 2 до 3 г. Стержень «режет» вражеский самолет, а стальные кубики вызывают воспламенение топливной системы.

Для поражения целей в верхних слоях атмосферы, либо за её пределами, разрабатываются осколочные боеприпасы, формирующие при подрыве узкие круговые поля осколков, обладающих низкой скоростью. Создается этакая «сеть» для приближающегося объекта, в которой плотность осколков достаточно высока для гарантированного поражения. Цель обычно имеет статус стратегической и обладает гиперзвуковой скоростью, поэтому поражающие элементы не нуждаются в серьезном ускорении для придания кинетической энергии.

Апофеозом инженерной мысли становятся перспективные кластерные осколочные поля, представляющие собой стальные сети (поля) или раскладные решетки, развертываемые противоракетой на пути приближающейся баллистической. Например, фирмой «Локхид-Мартин» в рамках программы HOE (Homing Overlay Experiment) разработан орбитальный перехватчик с жестким (связанным) полем. Длина телескопического пера перехватчика 2 050 мм, на каждом пере располагается пять тяжелых готовых поражающих элементов. Предлагают также в оболочку такой преграды интегрироваться дополнительный заряд ВВ, срабатывающий при взаимодействии с целью.

Перехватчики баллистических ракет с полем «завеса»: а — экранное поле постоянной плотности; б — жесткое (связанное) поле. Источник: Оружие и системы вооружения. Авторы — В.А. Одинцов, С.В. Ладов, Д.П. Левин.

Круговое распространение осколков имеет один существенный минус – при малых углах подхода к цели часть поражающих элементов уходит в землю, не причиняя существенного вреда. Поэтому следующим шагом поумневших осклочных боеприпасов является доворот до вертикальной оси непосредственно перед подрывом. Отечественный кассетный 122-мм снаряд РСЗО «Прима» использовал для перехода в вертикаль парашют, однако это требовало достаточного времени и высоты раскрытия.

Высокоскоростные снаряды для моментального доворота оснащаются реактивными двигателями или отбрасываемыми пороховыми зарядами балластных масс. Перспективная конструкция оперенного осколочного снаряда к танковой пушке Д-81 предусматривает дистанционный взрыватель для вышибного порохового заряда. Вкупе с датчиком углового положения снаряда, «мозги» снаряда дают команду пороху в определённой момент взорваться и выбросить со скоростью 200 м/с два груза общей массой 1,2 кг, что обеспечивает импульс в 240 Н·с. В итоге снаряд разворачивается на 90 градусов за 15 метров и детонирует. Круговое осколочное поле равномерно «распределяется» по врагу…

Схема парашютно-тормозного доворота кассетных боевых элементов: 1 — выброс из кассеты; 2— отстрел крышки и выход парашюта; 3 — стадия доворота; 4 — подрыв. Источник — Оружие и системы вооружения. Авторы: В.А. Одинцов, С.В. Ладов, Д.П. Левин.

Осколочно-пучковые снаряды – это относительно новый тренд в артиллерийских танковых системах, реализованный в России в системе «Айнет» для Т-90С. Дальномер, баллистический вычислитель и автоматический установщик временного (траекторного) взрывателя 3ВМ18 обеспечивают индуктивный ввод параметров подрыва непосредственно перед подачей снаряда в ствол. Готовые поражающие элементы — обычно миниатюрные цилиндры — расположены в носовой части снаряда, отделены от ВВ демпферов и обеспечивают направленный поток осколков или «пучок».

Российские концепции танковых осколочно-пучковых снарядов с головодонным (а) и головным (б) взрывателями: 1 — головной контактный узел; 2 — головной колпак; 3 — легкий заполнитель; 4 — блок ГПЭ; 5 — диафрагма; 6 — корпус снаряда; 7 — заряд ВВ; 8 — донный временной взрыватель; 9 — оптическое окно для ввода установки на траектории; 10 — стабилизатор; 11 — корпус; 12 — траекторно-контактный взрыватель; 13 — приемник установок; 14 — осколочный блок; 15 — пластмассовый стакан; 16 — центральная трубка; 17 — корпус стабилизатора; 18 — раскрывающиеся перья. Источник: Оружие и системы вооружения. Авторы: В.А. Одинцов, С.В. Ладов, Д.П. Левин.

Важно, что к скорости полета направленных осколков плюсуется собственная скорость снаряда, что обеспечивает высокую кинетическую энергию убойных элементов. Несущий корпус снаряда при детонации образует вторичное круговое поле осколков, позволяя эффективнее использовать материал снаряд. В будущем все осколочно-фугасные снаряды отечественные танковых пушек будут заменены осколочно-пучковыми, тем более, что вероятный противник уже во всю ими пользуется. В Израиле это M329 Apam с 2009 года, который способен совершать шесть последовательных подрывов на траектории, что не оставляет шансов танкоопасной силе в узких городских улочках. Немецкий снаряд DM11 с трехрежимным взрывателем от оружейного «ателье» Rheinmetall имеет в качестве поражающих элементов вольфрамовые шарики.

Снаряд DM11

От классических кумулятивных и осколочно-фугасных танковых снарядов новая конструкция заимствовала носовую сверхзвуковую иглу, формирующую в полете конус Маха и отвечающую за стабилизацию снаряда на траектории.

Шведы из фирмы FFV экспериментируют с комбинированным снарядом «Р», относящимся к новому классу кассетных осколочно-пучковых снарядов. В корпусе боеприпаса два метаемых блока с вышибными пороховыми зарядами. Приближаясь к цели, автоматика последовательно отстреливает из снаряда блоки, которые, в свою очереди, взрываясь, метают поражающие элементы. Такая многоступенчатая механика атаки сообщает стальным 25-граммовым шарикам скорость порядка 1600 м/с, что гарантирует пробитие крыши танка толщиной до 40 мм.

Комбинированный снаряд «Р» осевого действия: 1 — дистанционный взрыватель; 2 — пороховая петарда снятия головного колпака; 3 — корпус снаряда; 4 — метательный блок; 5 — вышибной пороховой заряд; 6 — детонатор метательного блока с замедлителем; 7— слой ГПЭ. Источник: Оружие и системы вооружения. Авторы: В.А. Одинцов, С.В. Ладов, Д.П. Левин.

Достаточно экзотично выглядят менисковые или мультиэлементные осколочные боеприпасы заданного дробления. «Изюминкой» конструкции является оболочка снаряда, обработанная большим давлением с образованием неглубоких выемок в виде менисков или конусов с большими углами раствора. Уловили изящную идею инженеров? При подрыве ВВ образуются миниатюрные «ударные ядра», метаемые со скоростью 1800-2200 м/с и пробивающие бронепреграды толщиной до одного диаметра мениска. Уменьшение угла раствора до 70-90 градусов модифицирует компактное «ударное ядро» до кумулятивной струи, а сам боеприпас получает названием мультикумулятивного.

К разряду редких можно отнести готовые поражающие элементы улучшенной аэродинамической формы, то есть стреловидные с оперением и несимметричные плоские. Летят они далеко, обладают высокой поперечной нагрузкой и очень эффективны по защищенной живой силе. Однако сложной остаётся проблема сохранного метания из высоких ударных нагрузок при детонации ВВ – поражающие элементы разрушаются и деформируются. Поэтому метают аэродинамические элементы аккуратно, с помощью порохового заряда и со скоростью не более 200 м/с.

/Евгений Федоров, topwar.ru/