БРОНЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2001 года по МПК F41H5/04 

Изобретение относится к средствам защиты от поражения снарядами танков и других видов боевых машин и техники.

К наиболее известным средствам защиты относится броня, представляющая собой выполненные из стальных листов (плит) различной твердости и вязкости элементы корпусов, башен и других частей боевых машин. Для увеличения прочности и противодействия различным типам снарядов такие листы скрепляются в пакет с листами из композитных материалов, керамики и других высокопрочных материалов, образуя многослойную броню. Для увеличения стойкости и создания условий, способствующих рикошетам снарядов, броневые элементы боевых машин устанавливаются с максимально возможными углами наклона к вероятной траектории движения снарядов. Такая броня описана в литературе (см. Бирюков B.C. "Применение брони в военном деле". Воениздат. 1961 г., с. 21-30. Журнал "Зарубежное военное обозрение". 1989 г., N 1, с. 25-32).

Основными недостатками такой брони является то, что она представляет собой пассивное средство защиты, т.к. противодействует попадающему в нее снаряду только своей прочностью, которая обусловлена толщиной и составом материала, а значит ограничена весом машины, при этом постоянные углы ее наклона на относительно больших площадях, определяемые конструкцией машины, не всегда обеспечивают рикошет снарядов.

Для компенсации недостаточных защитных свойств такой брони разработаны способы ее усиления, названные динамической и активной защитой (броней), а также разрабатывается компьютеризированная динамическая защита.

В настоящее время разрабатывается принципиально новая электромагнитная защита, представляющая собой две заряженные пластины, изолированные друг от друга, располагаемые вокруг танка и создающие сильное электромагнитное поле. При попадании в танк снаряд пробивает первую пластину, и замыкая собой электрическую цепь между пластинами, разрушается под действием электрического тока. Такая защита описана в литературе (см. "Зарубежное военное обозрение". 1997 г. , N 4, с. 27-28). Как недостаток следует отметить, что по прогнозам такая защита может быть реализована только на следующих поколениях танков из-за больших потребных габаритов внутри боевых машин для размещения источников электроэнергии.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании конструкций броневых элементов боевых машин, содержащих пассивную броню, способных осуществить отклонение или разрушение различных типов снарядов, иметь способы дополнительных воздействий, в случае недостаточности первичного воздействия. Изобретение может также найти применение для защиты существующих боевых машин.

Для решения поставленной задачи предлагается броневой элемент, содержащий плиту из брони и тела качения. Броня выполнена с гнездами под тела качения, которые зафиксированы в них. При этом плита выполнена из электрически изолирующего материала или содержит электрически изолирующий материал, разделяющий между собой тела качения. Тела качения имеют возможность вращения, а соседние тела качения выполнены с возможностью подключения к разноименным полюсам источника электроэнергии.

Плита может быть снабжена источником электроэнергии, размещенным в отсеке.

Источник электроэнергии может быть подключен к электросети, образованной источниками электроэнергии других броневых элементов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены фрагменты броневых элементов. На фиг. 1 - вид сверху, на фиг. 2 - вид сбоку с разрезом, на фиг. 3 - вариант выполнения с телами качения, подключенными к источнику электроэнергии, и отсеком для такого источника.

Броневой элемент содержит плиту 1, лицевая сторона которой выполнена с гнездами с профилем под тела качения, имеющими глубину, близкую к их радиусу при плотном расположении друг возле друга, и снабжена телами качения 2, свободно посаженными в эти гнезда. Лист 3, выполненный с отверстиями для пропуска верхней части тел качения, закрывает плиту сверху и удерживает тела качения 2 в гнездах таким образом, чтобы обеспечить возможность их вращения вокруг своей оси. Ориентировочно радиусы тел качения выбираются близкими к диаметрам подкалиберных бронебойных снарядов (ПБС) наиболее распространенных калибров противодействующих средств. Сами боевые элементы выполняются как в виде составных частей боевых машин, так и в виде отдельных контейнеров, размещаемых по их наружной поверхности, создавая при этом дополнительно к существующему наклону местный криволинейный профиль, обусловленный огибающей поверхности тел качения. Плотным расположением тел качения и общим наклоном всего броневого элемента обеспечивается частичное наложение проекций тел качения друг на друга со стороны подлета снаряда.

Плита содержит электрически изолирующий материал, разделяющий между собой тела качения, или сама выполнена из такого материала, а соседние тела качения подключены к разноименным полюсам источника электроэнергии. Для этого имеются отверстия 4. Броневой элемент дополняется отсеком 5 в плите для источника электроэнергии и таким источником, размещенным в этом отсеке.

Действие броневого элемента осуществляется следующим образом. При попадании ПБС в боевую машину его удар будет нанесен в любую точку одного из тел качения, т. к. их проекции перекрывают друг друга. Тело качения, принявшее удар, противодействует внедрению острия снаряда как своей прочностью и кривизной поверхности, так и проворотом вокруг своей оси за счет плеча между точкой удара и диаметральной ее точкой, отклоняя при этом острие снаряда в сторону от центра вращения. Если на пути острия попадается следующее тело качения, оно совершит аналогичное воздействие и т.д. До полного отклонения снаряда. В случае частичного внесения острия снаряда в тело качения его поворот вокруг оси в направлении движения снаряда выведет их из зацепления, после чего взаимодействие будет происходить как описано выше. Та часть ударной нагрузки, которая будет передана плите через тело качения, распределится по боковой поверхности гнезда, площадь которого значительно больше площади конца острия снаряда, что соответственно снижает уязвимость плиты. При ударе калиберного снаряда отклоняющее действие тел качения по сравнению с ПБС возрастет, т.к. диаметр его головной части больше, чем у ПБС, а за счет большей площади поперечного сечения удар будет распределен по площади нескольких соседних тел качения. При ударе кумулятивного снаряда его кумулятивная струя за счет большой скорости движения может проникнуть в тело качения или пробить его, одновременно приводя его в вращения за счет плеча, возникшего между точкой удара и диаметральной ей точкой. Проворот тела в гнезде разрезает проникшую в него кумулятивную струю, подставляя под приходящие части струй непораженные участки, а со стороны плиты приникнувшая часть струй будет осуществлять кольцевой прорез гнезда, не давая возможности глубокого проникновения в плиту. Таким образом, предлагаемый броневой элемент одновременно с пассивным противодействием приобретает свойства динамической защиты.

При оснащении броневого элемента плитой 1, содержащей изолирующий материал, электрически разделяющий между собой тела качения 2 или состоящий из такого материала (см. фиг. 3), когда соседние тела качения подключены к разным полосам источника электроэнергии (на чертеже не показан) посредством шин, воздействие на снаряд происходит следующим образом. При попадании снаряда в тело качения его головная часть (острие) отклоняется в сторону соседнего тела качения, как описано выше. При контакте острия снаряда с соседним телом происходит замыкание им электрической цепи между соседними телами качения. За счет возникновения в этом месте электрической дуги происходит моментальный разогрев острия до высокой температуры. Прочность разогретой части резко снижается, что приводит к ее разрушению при ударе, а значит и к снижению бронебойного действия снаряда. Такой способ разрушения требует источника энергии, способного создать кратковременный импульс тока большой мощности, для размещения которого требуются большие объемы. В существующих боевых машинах такие объемы внутри машин не предусмотрены, а выделение таких объемов во вновь конструируемых сопряжено с трудностями, определяемыми их габаритами. Учитывая, что наиболее удобными источниками электроэнергии для таких целей являются пластины конденсаторов или аккумуляторов, предполагается вариант выполнения броневого элемента с плитой, в которой имеется отсек 5 для источника электроэнергии и источник электроэнергии, размещенный в этом отсеке. Такие броневые элементы, выполненные в виде контейнеров, размещаются по наружной поверхности боевой машины, чем снимаются габаритные ограничения и одновременно реализуются функции пассивной, динамической и электрической защиты.

Клеммы источников электроэнергии всех броневых элементов соединяются между собой в общую электрическую цепь, что позволяет использовать мощность всех источников для разрушения снаряда в месте его удара. Кроме этого, реализуется возможность повторного воздействия на снаряд или кумулятивную струю в случае их проникновения через плиту в отсек источника электроэнергии. В том случае часть снаряда (струи), проникая в отсек, разрушает элементы источника, создавая короткое замыкание с возникновением электрической дуги и последующим за этим разрушением ею части снаряда (струи), проникшей в отсек. Для защиты от последующего за этим постоянного замыкания в общей сети предусматриваются предохранители, срабатывающие с задержкой и отключающие поврежденный элемент от общей цепи.

Изобретение относится к средствам защиты от поражения снарядами танков и других видов боевых машин и техники. Предложен броневой элемент, содержащий плиту из брони и тела качения. Броня выполнена с гнездами под тела качения, которые зафиксированы в них. При этом плита выполнена из электрически изолирующего материала или содержит электрически изолирующий материал, разделяющий между собой тела качения. Тела качения имеют возможность вращения, а соседние тела качения выполнены с возможностью подключения к разноименным полюсам источника электроэнергии. Плита из брони может быть снабжена источником электроэнергии, размещенным в отсеке. Источник электроэнергии может быть подключен к электросети, образованной источниками электроэнергии других броневых элементов. Техническим результатом изобретения является создание конструкций броневых элементов боевых машин, способных осуществить отклонение или разрушение различных типов снарядов, иметь способы дополнительных воздействий, в случае недостаточности первичного воздействия. 3 ил.

1. Броневой элемент, содержащий плиту из брони и тела качения, броня выполнена с гнездами под тела качения, которые зафиксированы в них, отличающийся тем, что плита выполнена из электрически изолирующего материала или содержит электрически изолирующий материал, разделяющий между собой тела качения, при этом тела качения имеют возможность вращения, а соседние тела качения выполнены с возможностью подключения к разноименным полюсам источника электроэнергии. 2. Броневой элемент по п.1, отличающийся тем, что плита снабжена источником электроэнергии, размещенным в отсеке. 3. Броневой элемент по п.2, отличающийся тем, что источник электроэнергии подключен к электросети, образованной источниками электроэнергии других броневых элементов.