Динамическая защита бронеобъекта (варианты) Российский патент 2022 года по МПК F41H5/07 

Изобретение относится к военной технике, в частности к конструкции броневой защиты, предназначенной для противодействия бронебойным, подкалиберным и кумулятивным боеприпасам.

Одним из вопросов защиты бронеобъектов всегда являлось противоборство системы «снаряд - броня». Эффективность данной системы всегда определяется пробитием или не пробитием брони снарядом. Защитные свойства брони зависят от ее толщины, качества, угла наклона, курсового угла встречи снаряда и других.

Появление кумулятивных и бронебойных и подкалиберных снарядов, обладающих высокой бронепробиваемостью, повысили требования к защитным свойствам брони. Простое увеличение толщины брони значительно увеличивает массогабаритные характеристики бронеобъекта, что может отразиться на его боевой эффективности. Данный недостаток в настоящее время устраняется применением «динамической» или «реактивной» брони, основанной на размещении на броне пластин с взрывчатым веществом (ВВ). Известны различные конструкции динамической защиты бронетехники от воздействия кумулятивных зарядов. (Купрюнин Д.Г., Дорохов Н.С, Чистяков Е.Н. Динамическая защита - вчера, сегодня, завтра // Техника и вооружение. - 2014. - №9.).

Элемент динамической защиты содержит две металлические пластины с размещенным между ними слоем взрывчатого вещества. При внедрении кумулятивной струи в элемент динамической защиты происходит инициирование взрывчатого вещества, приводящее к метанию продуктами детонации пластин, которые при взаимодействии с продуктами детонации пластин, которые при взаимодействии с кумулятивной струей существенно уменьшают ее эффективную длину, в результате снижая эффективность действия кумулятивного заряда по основной преграде в целом. Однако данная конструкция обладает рядом существенных недостатков выражающихся, прежде всего, в значительном влиянии начальных условий взаимодействия элемента динамической защиты с кумулятивным и бронебойным и подкалиберным снарядами. Наиболее значимым условием взаимодействия является угол между осью кумулятивной струи или наконечниками бронебойного, подкалиберного снаряда и поверхностью элемента динамической защиты, а также места начала взаимодействия кумулятивной струи с блоком элемента динамической защиты, определяемая в плоскости крышки блока элемента динамической защиты. Активная система защиты для бронированной техники (патент №6782793, США МПК⁵ F41H 5/007, 31.08.2004. и / Л.П Грегори (США)), позволяет повысить надежность защиты бронетехники от кумулятивных боеприпасов. Данный элемент динамической защиты, содержащий корпус, заряд взрывчатого вещества между металлическими пластинами, благодаря наличию сенсорного датчика, определяющего с помощью допплеровского эффекта или теплового датчика координаты, вектор и модуль скорости приближающегося объекта до взаимодействия с элементом динамической защиты, и спусковой системы, отвечающей на полученный сигнал детонацией соответствующей ячейки со взрывчатым веществом, снижает вероятность поражения основной брони. Однако имеет недостаточную эффективность защиты от бронебойных и подкалиберных боеприпасов.

Конструкция динамической защиты, принятая в качестве прототипа Патент RU 127185 U1 позволяет повысить надежность защиты бронетехники от кумулятивных боеприпасов и бронебойноподкалиберных боеприпасов. Динамическая защита танка содержит основание, к которому привариваются шарниры, ось шарнира приварена к пластине, изготовленной из твердого сплава, к пластине крепится (приваривается) крышка, на которую устанавливается прокладка, изготовленная из диэлектрического материала и фальшкрышка, прокладка приклеивается (или закрепляется любым другим способом) и крышка, фальшкрышка приклеивается к прокладке. В полость пластины закладывается контейнер с взрывчатым веществом, внутри которого установлен электродетонатор, источник тока (в качестве источника тока может быть использована аккумуляторная батарея танка).

Недостатками прототипа является недостаточная эффективность противодействия тандемным кумулятивным и особенно бронебойным и бронебойноподкалиберным снарядам, особенно типа 3БМ 27, который практически не отличается от своих аналогов калибра 125 мм, где снаряд имеет типичный наконечник из баллистического колпачка и тупого конца тела корпуса, но сам сердечник находится в хвостовой части - недалеко от оперения.

Изобретение решает задачу повышения защищенности бронированной техники от воздействия кумулятивных и бронебойных и подкалиберных снарядов, за счет обеспечения максимально негативного воздействия на боковую поверхность кумулятивного бронебойного снаряда или сердечник бронебойно-подкалиберного снаряда.

Поставленная задача достигается тем, что динамическая защита бронеобъекта использует кинетическую энергию непосредственно противотанкового снаряда. Это можно достичь установкой на основном броневом листе динамической брони, в функции которой входит изменение направления части кинетической энергии противотанкового боеприпаса на сам боеприпас, тем самым понижая ее и одновременно оказывая разрушающее действие на боеприпас. Конструктивно динамическая броня состоит из отдельных элементов размещенных на основном броневом листе. Элемент динамической брони показан на фиг.1, на фиг.2 - первый вариант размещения и воздействия динамической защиты на противотанковый боеприпас, на фиг.3 - второй вариант размещения и воздействия динамической защиты на противотанковый боеприпас, на фиг.4 - вариант размещения динамической защиты на основном боевом танке.

Элемент динамической брони представляет собой верхнюю и нижнюю броневые пластины 1 (фиг.2), соединенные между собой под определенным (90 градусов) углом, обеспечивающим воздействие кинетической энергии на противотанковый боеприпас. На верхней пластине в ее передней части может быть размещен элемент динамической защиты 2 (фиг.2), который будет рассеивать кумулятивную струю противотанкового боеприпаса или частично уменьшать энергию бронебойного или подкалиберного снарядов. На нижней пластине в ее передней части расположен защитный гребень 3 (фиг.2), представляющий собой пластину треугольной формы, в нижней части которой выполнена вставка, устанавливаемая в полость, находящуюся в передней части нижней пластины, где размещена пороховая навеска 4 (фиг.2), выполняющая роль метательного заряда. В месте соединения верхней и нижней пластин выполнено шарнирное соединение в виде петли 5 (фиг.2), приваренной к основной броне 6 (фиг.2) и стержня, проходящего через них, и отверстие, выполненное в месте соединения верхней и нижней пластин (на рисунках не показан). Данное соединение позволяет осуществлять движение нижней пластины вниз до соприкосновения с листом основной брони и совместное вращение двух пластин до соприкосновения верхней пластины с основным листом брони. Это достигается выполненным в месте соединения стержня и петли фиксатором (на рисунках не показан), который обеспечивает свободное движение нижней пластины вниз, но фиксирует положение верхней и нижней пластин относительно друг друга при движении верхней пластины к основному месту брони. Элементы динамической брони на основном листе брони размещаются последовательно один за другим таким образом, чтобы предыдущий прикрывал собой последующий, не оставляя незащищенных участков основной брони (фиг.2).

Работает динамическая броня следующим образом. Противотанковый снаряд 7 (фиг.2), попадая в верхнюю пластину, передает ей часть своей энергии, заставляя вращаться пластины, соединенные шарниром. Защитный гребень, находящийся на нижней пластине динамической брони, ударяет по нижней части атакующего снаряда, на которой одновременно срабатывает контактный взрыватель (на рис. не показан), поджигая пороховую навеску. Пороховые газы давят на нижнюю часть вставки защитного гребня, тем самым увеличивая кинетическую энергию. Воздействие защитного гребня создает силу F₃, которая равна сумме сил Fi и F2 (фиг.2) и направлена вдоль основной брони. Взрывная волна от заряда динамической брони, размещенной на верхней пластине, также рассеивает энергию противотанкового боеприпаса, особенно кумулятивного типа, причем воздействие на него защитного гребня может вызвать его разрушение или деформацию, так как он обладает более тонкими стенками, чем бронебойный или подкалиберный снаряд. В комплексе во время движения элемента «предварительной» брони при попадании противотанкового снаряда на расположенные рядом элементы воздействия оказываться не будет. На следующем сверху элементе нижняя пластина под воздействием верхней пластины предыдущего элемента будет опускаться до соприкосновения с основной броней, и прикрываться сверху частью верхней пластины предыдущего элемента динамической брони.

Второй вариант конструкции предусматривает неподвижное закрепление верхней пластины и размещение на ней защитного гребня 3 (фиг.3). В этом случае в нижней части верхней пластины, выполнена вставка, устанавливаемая в полость, находящуюся в передней части пластины, где размещена пороховая навеска 4 (фиг.3), выполняющая роль метательного заряда. В верхней и нижней пластине размещены датчики, срабатывающие при попадании боеприпаса и поджигающие пороховую навеску, причем при попадании боеприпаса в верхнюю и нижнюю пластину срабатывает пороховая навеска предыдущего элемента динамической защиты. Элементы динамической брони в данном варианте на основном листе брони так же размещаются последовательно один за другим таким образом, чтобы предыдущий прикрывал собой последующий, не оставляя незащищенных участков основной брони. На верхней и нижней пластине в их передней части может быть размещен элемент обычной динамической защиты 2 (фиг.3), который будет рассеивать кумулятивную струю противотанкового боеприпаса или частично уменьшать энергию бронебойного или бронебойного подкалиберного боеприпасов, и датчик 8 (фиг.3), передающий электрический импульс на электродетонатор (на рисунке не обозначен) для срабатывания пороховой навески 4 на предыдущей верхней пластине.

Работает динамическая броня в данном варианте следующим образом. Противотанковый снаряд, попадая в элемент обычной динамической защиты, размещенный на нижней пластине, расположенной на основной броне или размещенный на верхней пластине, передает ей часть своей энергии, замыкая контакты датчика 8 (фиг.3), одновременно срабатывает контактный взрыватель (на рисунке не обозначен), поджигая пороховую навеску 4 предыдущего элемента динамической защиты (фиг.3). Пороховые газы давят на нижнюю часть вставки защитного гребня, тем самым увеличивая кинетическую энергию. Воздействие защитного гребня создает силу F4. Защитный гребень, находящийся на верхней предыдущей пластине динамической брони под давлением пороховых газов, образующихся при поджигании, ударяет по нижней части атакующего снаряда, разрушая его или отклоняя его направление удара от основной брони (фиг.3). Взрывная волна от заряда динамической брони, размещенной на верхней пластине, также рассеивает энергию противотанкового боеприпаса, особенно кумулятивного типа, причем воздействие на него защитного гребня может вызвать его разрушение или деформацию, так как он обладает более тонкими стенками, чем бронебойный или бронебойноподкалиберный снаряд. Во время движения элемента динамической брони при попадании противотанкового снаряда на расположенные рядом элементы воздействия оказываться не будет (фиг.3). Вариант данного размещения комплекса предварительной брони на основном боевом танке представлен на фиг 4.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая конструкция динамической защиты позволяет повысить уровень защищенности бронированной техники за счет повышения эффективности функционирования динамической защиты в целом. В предлагаемом варианте усиления броневой защиты танка «динамической» броней действие основано на использовании кинетической энергии противотанкового боеприпаса и элемента самой динамической защиты.

Следует отметить, что достигаемый положительный эффект не сопряжен с существенными технологическими трудностями и не приводит к значительному увеличению себестоимости элемента динамической защиты.

Литература

1. Калиниченко В.И. Защита для брони. - М.: ИПО «У Никитских ворот», 2017. - 344 с - С. 43, 61.- ISBN 978-5-00095-320-4.

2. Алексеев П.Т., Бытенский И.А. О возможности использования энергии ВВ для поражения КСП // Труды ЦНИИ-48. - Л., 1949. - Вып.1 (42). - С. 41-48.

3. Купрюнин Д.Г., Дорохов Н.С, Чистяков Е.Н. Динамическая защита - вчера, сегодня, завтра // Техника и вооружение. - 2014. - №9.

4. Полная энциклопедия танков. Сборник. -Минск: ООО Харвест. 1998.

5. Холявский Г.Л. Энциклопедия бронетехники. Гусеничные боевые машины. - М.: ООО Харвест, 2001. - С. 555-557.

6. Шмелев И.П. История танка. //Ж. Техника - молодежи. №5. - 2001. - С.186-187.

Изобретение относится к военной технике, в частности к конструкции броневой защиты, предназначенной для противодействия бронебойным, подкалиберным и кумулятивным боеприпасам. Динамическая защита бронеобъекта представляет собой верхнюю и нижнюю броневые пластины, соединенные между собой под углом 90 градусов при первом варианте, обеспечивающим воздействие кинетической энергии на противотанковый боеприпас. На верхней пластине в ее передней части может быть размещен элемент динамической защиты, который будет рассеивать кумулятивную струю противотанкового боеприпаса или частично уменьшать энергию бронебойного или подкалиберного снаряда. На нижней пластине в ее передней части расположен защитный гребень, представляющий собой пластину треугольной формы, в нижней части которой выполнена вставка, устанавливаемая в полость, находящуюся в передней части нижней пластины, где размещена пороховая навеска, выполняющая роль метательного заряда. В месте соединения верхней и нижней пластин выполнено шарнирное соединение в виде петли, приваренной к основной броне, и стержня, проходящего через них, и отверстие, выполненное в месте соединения верхней и нижней пластин. Данное соединение позволяет осуществлять движение нижней пластины вниз до соприкосновения с листом основной брони и совместное вращение двух пластин до соприкосновения верхней пластины с основным листом брони. Это достигается выполненным в месте соединения стержня и петли фиксатором, который обеспечивает свободное движение нижней пластины вниз, но фиксирует положение верхней и нижней пластин относительно друг друга при движении верхней пластины к основному листу брони. Элементы «динамической» брони на основном листе брони размещаются последовательно один за другим таким образом, чтобы предыдущий прикрывал собой последующий, не оставляя незащищенных участков основной брони. Второй вариант конструкции предусматривает неподвижное закрепление верхней пластины и размещение на ней защитного гребня. В этом случае в нижней части верхней пластины выполнена вставка, устанавливаемая в полость, находящуюся в передней части пластины, где размещена пороховая навеска, выполняющая роль метательного заряда. Нижняя пластина в данном варианте расположена непосредственно на основном листе брони. На верхней и нижней пластинах размещены датчики, срабатывающие при попадании боеприпаса и поджигающие пороховую навеску предыдущего элемента динамической защиты. Элементы динамической брони в данном варианте на основном листе брони также размещаются последовательно один за другим таким образом, чтобы предыдущий прикрывал собой последующий, не оставляя незащищенных участков основной брони. При этом угол между верхней и нижней пластинами будет зависеть от наклона основного броневого листа. Технический результат: повышение защищенности бронированной техники от воздействия кумулятивных, бронебойных и подкалиберных снарядов за счет обеспечения максимально негативного воздействия на боковую поверхность кумулятивного бронебойного снаряда или сердечник бронебойно-подкалиберного снаряда. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Динамическая защита бронеобъекта, содержащая верхнюю и нижнюю броневые пластины, при этом верхняя и нижняя броневые пластины соединены между собой под углом 90 градусов, на верхней пластине в ее передней части размещен элемент динамической защиты, на нижней пластине в ее передней части расположен защитный гребень, представляющий собой пластину треугольной формы, в нижней части которой выполнена вставка, устанавливаемая в полость, находящуюся в передней части нижней пластины, где размещена пороховая навеска, в месте соединения верхней и нижней пластин выполнено шарнирное соединение в виде петли, приваренной к основной броне, и стержня, проходящего через них, и отверстие, выполненное в месте соединения верхней и нижней пластин, в месте соединения стержня и петли выполнен фиксатор, обеспечивающий свободное движение нижней пластины вниз и фиксирующий положение верхней и нижней пластин относительно друг друга при движении верхней пластины к основному месту брони.

2. Динамическая защита бронеобъекта, содержащая верхнюю и нижнюю броневые пластины, при этом верхняя и нижняя броневые пластины соединены между собой под углом, верхняя пластина закреплена неподвижно, на передней части верхней пластины размещен защитный гребень, в нижней части верхней пластины выполнена вставка, устанавливаемая в полость, находящуюся в передней части пластины, где размещена пороховая навеска, в месте соединения верхней и нижней пластин выполнено шарнирное соединение в виде петли, приваренной к основной броне, и стержня, проходящего через них, и отверстие, выполненное в месте соединения верхней и нижней пластин, в месте соединения стержня и петли выполнен фиксатор, на верхней и нижней пластине, прилегающей к основной броне, размещены датчики, срабатывающие при попадании боеприпаса и поджигающие пороховую навеску предыдущего элемента динамической защиты.