Компания «Рейнметалл» предлагает свое решение для гибридной брони

04.02.2023 // 19:57ТегиНовости
Танк «Леопард-2» / Фото СВ Германии

МОСКВА, 4 февраля. /СТАТУС-АРМС/. Журнал «Юропиан дифенс ревью» (European Defence Review, EDR) по итогам прошедшей в Лондоне Международной конференции по боевым бронированным машинам IAV-2023 (International Armored Vehicles-2023) опубликовал на своем сайте статью главного редактора журнала Паоло Вальполини (Paolo Valpolini) о гибридной броне для бронетехники.

Командующий немецкой армией ясно дал понять: масса будущего основного боевого танка (ОБТ) должна быть ниже отметки в 50 тонн. Учитывая, что оригинальный танк «Леопард-2» (Leopard 2), «Леопард-2А0» (Leopard 2A0), если мы будем нумеровать его в соответствии с последующими вариантами, был создан в конце 1970-х годов и весил 53 тонны, а последняя версия A7+ весила более 70 тонн, становится ясно, что необходимы некоторые радикальные изменения. Компания «Рейнметалл» (Rheinmetall) определила пакет брони как подсистему ОБТ, которая может принести наибольшие преимущества с точки зрения снижения массы, если будет принято решение, меняющее правила игры, поскольку на компонент защиты приходится около половины массы современного танка, а требуемое снижение массы составляет 23 тонны с учетом последней версии Leo 2, что составляет 33% от всей массы танка и примерно половину расчетной массы его брони.

С годами компания со штаб-квартирой в Дюссельдорфе приобрела ряд фирм, занимающихся оборонным бизнесом, среди которых IBD Deisenroth, которая в конце 1990-х годов начала разработку комплекса активной защиты (КАЗ) для нейтрализации большей части поражающей способности приближающихся кумулятивных снарядов. Затем испытания также распространились на снаряды  кинетической энергии типа бронебойных оперенных подкалиберных снарядов с отделяемым поддоном APFSDS (Armour Piercing Fin Stabilised Discarded Sabot). С приобретением сначала части акций компании, а затем и всех 100%, в 2019 году она стала называться ADS GmbH, затем Rheinmetall Active Protection GmbH и, наконец, Rheinmetall Protection Systems (RPS). Эта компания является частью дивизиона оружия и боеприпасов «Рейнметалл» и появилась в результате слияния пяти различных компаний, работающих в областях пассивной брони, активной защиты и поражения без разрушения цели. Она может предоставлять готовые решения для защиты не только самой «Рейнметалл», но и другим компаниям, работающим в области защиты наземной, военно-морской и гражданской автомобильной техники, на которые приходится более 50% оборота. В настоящее время в RPS работает около 420 человек, более половины из них — инженеры-разработчики и ученые.

На прошедшей 23-26 января в Твикенхэме (Лондон) Международной конференции по бронетехнике, организованной фирмой Defense iQ, интернет-издание EDR On-Line смогло получить более подробную информацию о «гибридной броне» компании «Рейнметалл», о которой упоминалось в начале декабря 2022 года как о решении, принятом на демонстраторе технологий - ОБТ Panther/KF51.

Термин «гибрид» означает, что модуль брони, устанавливаемый на базовую броню платформы, содержит как активные, так и пассивные элементы, причем активный элемент представляет собой третье поколение оригинального КАЗ, известного сейчас как Strike Shield, на котором основана гибридная броня. Поэтому он включает в себя датчики, а также окна в лицевой броне перед каждым из них, обеспечивающие правильное функционирование. К датчикам относятся маломощный радар ближнего действия (около 30 метров) и оптоэлектронный датчик. Поскольку окно для датчиков частично ослабляет общую прочность конструкции, если остаточные элементы снаряда попадут в машину именно в этом месте, пассивная броня в этом месте немного толще, чтобы соответствовать спецификациям STANAG 4569/AEP-55. Следует отметить, что, поскольку радиолокационный датчик Strike Shield работает на малой дальности, он генерирует излучение малой мощности, которое не увеличивает общую электромагнитную сигнатуру танка. Это позволяет постоянно держать датчики в активном состоянии.

Что касается противодействия, то его обеспечивает энергетический элемент пакета, размещенный внутри броневой конструкции, задняя часть которой выполнена из пакета пассивной брони. Он способен выдерживать остаточную энергию, генерируемую приближающимся снарядом после срабатывания активного элемента без перфорации. Как стало известно EDR On-Line, чтобы избежать повреждения базовой конструкции машины может использоваться энергопоглощающая подложка, если задняя часть модуля, то есть пассивная броня, подвергнется деформации. Хотя никаких цифр не было представлено, гибридная броня намного легче по сравнению с пассивно-реактивной броней, которая в основном эффективна против кумулятивных зарядов, а не против длинных проникающих сердечников подкалиберных сарядов. Таким образом, с помощью такого технического решения компания «Рейнметалл» предлагает снизить массу будущих ОБТ до 50 тонн, как того требует Бундесвер.

Первоначальный КАЗ предназначался для противодействия в основном кумулятивным противотанковым средствам, таким как управляемые ракеты или реактивные гранаты. Однако, как показало время реакции на угрозу, КАЗ может также бороться с кинетическими снарядами, которые, безусловно, являются наиболее критическими средствами поражения. Стержневые вольфрамовые поражающие элементы проникающего типа покидают дульный срез орудия ОБТ на скорости около 1800 м/с, их оптимальная аэродинамическая конфигурация обеспечивает потерю минимальной части этой скорости, менее 10%, на расстоянии 1000 метров. Менее 20% энергии теряется при подходе поражающего элемента к цели и задача гибридной брони состоит в том, чтобы предотвратить попадание в цель остаточной энергии.

Радар используется в качестве системы предварительного предупреждения для обнаружения приближающейся угрозы и приведения в действие системы. Данные передаются в блок управления КАЗ, что позволяет идентифицировать и классифицировать угрозу. Если угроза считается неопасной, например, выстрел из легкого стрелкового оружия, никаких действий не будет предпринято, однако, если она классифицируется как угроза, выполняется идентификация.  Поскольку величина химической или кинетической энергии в основном основаны на скорости снаряда, то рассчитываются точка перехвата и время инициирования средства противодействия, а оптоэлектронный датчик обеспечивает подтверждение.

Наиболее опасная угроза исходит от крупных поражающих элементов кинетических снарядов. Сравнивая видео и изображения, предоставленные компанией «Рейнметалл», которая в последние три года усиленно работала над оптимизацией своей активной защиты от длинных поражающих стержней, можно было отметить, что если изначально стержень был дестабилизирован и наклонен на ограниченный угол, то на последних изображениях видно, что он сломан на части, обычно три, иногда четыре, причем эти остаточные элементы ударяются о поверхность брони под большим углом, часто значительно превышающим 45 градусов. По неназванным источникам, это позволило снизить эффективность стержня до 75%, что подтверждено результатами многочисленных испытаний и дальнейшая работа по оптимизации продолжается.

Компания RPS работает как над активными, так и над пассивными решениями, поэтому у нее есть все возможности для полной оптимизации пассивного компонента, чтобы справиться с остаточными эффектами от работы КАЗ при перехвате угрозы. К ним относятся не только взрывы или прилетающие твердые материалы, но и не сдетонировавшие взрывчатые вещества  кумулятивных зарядов. В случае, если кумулятивный заряд успел взорваться, пусть и не оптимальным образом, например, из-за раннего инициирования, с этим приходится сталкиваться пассивной броне. Остаточные эффекты не классифицируются в спецификации АЕР-55, и уже год компания RPS работает с 10 различными категориями таких эффектов. Компания обнаружила, что они могут возникать как для распределенных систем, таких как Strike Shield, так и для реактивных систем, однако создается впечатление, что в реальных случаях остаточные эффекты, генерируемые последними, будут значительно отличаться.

При обнаружении на малом расстоянии и при высокой скорости подхода к цели время реакции системы является одной из критических проблем, особенно против кинетических снарядов. В прошлом КАЗ использовал волоконно-оптические кабели для подключения датчиков к блоку управления, «мозгу» системы, который должен был идентифицировать угрозу и активировать соответствующий модуль для ее перехвата. Однако технологический прорыв позволил отказаться от использования оптоволокна в системе Strike Shield, поскольку оно определенно является хрупким и критически важным для использования в бронированной машине. По мере разработки новых высокоскоростных шин данных в автомобильном мире компания «Рейнметалл» приобрела лицензию на их производство, не меняя перед этим некоторые параметры, чтобы обеспечить требуемую точность и время их применения в активной защите, где время срабатывания близко к миллисекундам, если не меньше. Соединительные элементы расположены между плитками, а разветвители позволяют распределять как питание, так и сигналы на датчики и средства противодействия. Танк может быть оснащен двумя блоками управления, один из которых связан с элементами гибридной брони на башне, а второй отвечает за те, что на шасси, причем эти два, конечно, связаны друг с другом, чтобы избежать избыточного защитного воздействия на атакующий объект. Боевые машины пехоты будут иметь один блок управления. Следует отметить, что для этих более легких транспортных средств компания «Рейнметалл» только сейчас начала рассматривать возможность защиты некоторых зон поверхности от угроз кинетического оружия. В настоящее время работа по моделированию продолжается.

Издание EDR On-Line получила возможность обсудить расположение элементов гибридной брони на ОБТ. Вдоль бортов машины энергия, генерируемая средствами противодействия, будет направлена по диагонали в горизонтальной плоскости. Она формируется под углом, попадая в приближающийся снаряд по наклонной. Два или даже четыре модуля могут охватывать один и тот же сектор, однако неясно, является ли угол в горизонтальной плоскости переменным или постоянным. Перекрытие обеспечивает устойчивость к множественным ударам, но его также можно использовать для запуска двух средств противодействия одновременно, если блок управления оценит это как сложное столкновение. Необходимо отметить, что не все меры противодействия идентичны: те, которые предназначены для снарядов кинетической энергии, способны генерировать большую энергию по сравнению с теми, которые отвечают за кумулятивные боевые части. Поэтому средства противодействия снарядам кинетической энергии способны противостоять кумулятивным зарядам, в то время как обратное неверно. Средства противодействия, установленные в передней части танка, будут генерировать энергию вверх, чтобы поражать атакующие средства, движущиеся к башне.

Кроме того, есть защитный слой реактивной брони; это не классический тип, предназначенный для поражения кумулятивных зарядов и активируемый формируемым взрывом поражающим элементом проникающего типа, а представляет собой предварительно взорванную броню, которая использует датчики активных элементов для вмешательства в нужный момент. Что касается кормовой части танка, то средства противодействия ориентированы в сторону земли, защищая силовую установку платформы.

Замена израсходованного модуля может быть произведена на полевой базе с использованием вилочного погрузчика и двух сопровождающих, при этом модули устанавливаются по логике дополнительных комплектов брони. Центральный контроллер обеспечивает возможность мониторинга работоспособности, позволяя экипажу, а также логистикам проверять целостность всей системы.

Что касается возможного использования гибридной брони против угроз атаки с стороны верхней полусферы, то «Рейнметалл» считает это последним решением, поскольку системы мягкого поражения легче устанавливать и квалифицировать. Оба решения могут использовать одну и ту же библиотеку угроз, доступную для активных мер противодействия, а также алгоритмы классификации угроз. Для защиты от атак из верхней полусферы, вероятно, потребуются специальные радиолокационные датчики более высокой мощности для обнаружения приближающихся угроз и активации сначала средств мягкого уничтожения, а затем и средств полного уничтожения атакующих целей. Электромагнитное излучение этих датчиков будет иметь относительное влияние на электромагнитную сигнатуру транспортного средства, поскольку они будут направлены вверх и иметь ограниченное излучение, которое может быть перехвачено наземными системами РЭБ противника. В «Рейнметалл» заявили, что Бундесвер опубликовал требования к системам защиты от атак сверху, поэтому промышленность сейчас работает с этими данными для разработки такого решения.

Первым заказчиком, выбравшим гибридную броню для своих новых гусеничных БМП «Линкс» (Lynx/KF41), была Венгрия. Для этих БМП пакет брони основан на пассивной разнесенной броне с интегрированной системой Strike Shield. Этот пакет прошел функциональные приемочные испытания в октябре 2021 года после двух лет разработки под пристальным наблюдением бюро качества и обеспечения безопасности немецкого Бундесвера, которое работало вместе со своими венгерскими коллегами. После испытаний, проведенных против снарядов с одинарным и тандемным зарядом (особое требование Венгрии), Magyar Honvédség решила приобрести комплект гибридной брони почти для всего парка приобретаемых БМП.

В начале текущего десятилетия были активизированы испытания брони для танков, опытно-конструкторские работы ведутся в сотрудничестве с бундесвером. Эталонной угрозой в области средств поражения кинетической энергии является российский 125-мм снаряд БМ-42 типа APFSDS, 570-мм вольфрамовый стержень которого весит 4,85 кг и имеет начальную скорость 1715 м/с. Как стало известно EDR On-Line, испытания проводились также с западными 120-мм снарядами, выпущенными на дистанции 200 метров, что позволяет имитировать более высокую скорость по цели, типичную для современных и/или будущих угроз. Согласно полученной информации, дальнейшие испытания и демонстрации должны быть проведены в 2023 году.

Гибридная броня, предложенная компанией RPS, представляет собой открытую модульную систему, а также может использовать систему на основе пусковой установки, которая может использоваться для нейтрализации угроз от управляемых противотанковых ракет и РПГ на больших расстояниях. По мнению компании, наилучшим подходом для обеспечения наибольшего снижения массы и максимальной эффективности своего гибридного решения является начало работы с поставщиком платформы с самого начала проекта, что позволяет максимально глубоко интегрировать систему защиты в конструкцию. Это не означает, что её не следует рассматривать для модернизации существующих платформ, оснащенных модульной дополнительной броней, однако полученное в результате уменьшение массы будет менее эффективным, чем в новой машине.