Средняя бронепробиваемость. Стрельба и бронепробитие. Как увеличить точность орудия

Процесс расчета бронепробиваемости очень сложен, неоднозначен и зависит от многих факторов. Среди них толщина брони, пробиваемость снаряда, пробиваемость орудия, угол наклона бронированного листа и т.п.

Рассчитать вероятность пробития брони, а тем более точное количество наносимого урона, самостоятельно практически невозможно. Также существуют вероятности промаха и рикошета, заложенные программно. Не забывайте учитывать, что многие значения в описаниях указаны не максимальные или минимальные, а средние.

Ниже приведены критерии по которым производится приблизительный расчет бронепробиваемости .

Рассчет бронепробиваемости

Окружность прицела - это круговое отклонение на момент встречи снаряда с целью/препятствием. Иными словами, даже если цель перекрывает кружок, снаряд может попасть в ребро(место соединения листов брони) или пройти по касательной к броне.
Рассчитывается уменьшение энергии снаряда в зависимости от дальности.
Снаряд летит по баллистической траектории. Данное условие применимо для всех орудий. Но у противотанковых - дульная скорость достаточно высока,поэтому траектория близка к прямой. Траектория полета снаряда не прямая, и поэтому возможны отклонения. Прицел это учитывает, показывая рассчитанную область попадания.
Снаряд попадает в цель. Сначала рассчитывается его положение в момент попадания - на возможность рикошета. Если рикошет присутствует, то берётся новая траектория и пересчитывается заново. Если нет - производится расчёт пробиваемости брони.
В данной ситуации вероятность пробития определяется из расчитанной толщины брони (при этом учитывается угол и наклон) и бронепробиваемости снаряда, и составляет +-30% от штатной бронепробиваемости . Так же производится учет нормализации.
Если снаряд пробил броню, то он снимает указанное в его параметрах число хит-поинтов танка(Актуально только для бронебойных, подкалиберных и куммулятивных снарядов). Причём существует возможность при попадании в некоторые модули(маска пушки, гусеница) могут полностью или частично поглощать урон снаряда, при этом получая критическое повреждение, в зависимости от области попадания снарядом. Абсорбции при пробитии брони бронебойным снарядом нет. В случаях с осколочно фугасными снарядами абсорбция есть(для них используются несколько другие алгоритмы). Урон фугасного снаряда при пробитии такой же, как и у бронебойного. При непробитии считается по формуле:
Половина урона осклочно-фугасного снаряда - (толщина брони в мм * коэффициент абсорбции брони). Коэффициент абсорбции брони примерно равен 1.3, если установлен модуль "Противо-осколочный подбой", то 1.3*1.15
Снаряд внутри танка "движется" по прямой, попадая и "пробивая" модули (оборудование и танкистов), у каждого из объектов - собственное число хит-поинтов. Наносимый урон (пропорциональный энергии из п.5) - делится на урон непосредственно танку - и критического урона модулям. Число снятых хит-поинтов - общее, поэтому чем больше единовременных критических повреждений, тем меньше хит-поинтов снимается с танка. И везде присутствует вероятность +- 30%. Для разных бронебойных снарядов - в формулах используются разные коэффициенты. Если калибр снаряда в 3 и более раза больше толщины брони в точки попадания, то рикошет исключается специальным правилом.
При прохождении сквозь модули и нанесения им критического урона - снаряд тратит энергию, и в процессе - полностью её теряет. Сквозные пробития танка, в игре не предусмотрены. Но есть получение критического урона модулю цепной реакцией вызванной повреждённым модулем (бензобак, мотор)в случае если он загорается и начинает наносить урон другим модулям, либо взрывается (боеукладка), полностью снимая хит-поинты танка. Некоторые места в танке пересчитываются отдельно. Например гусеница и маска пушки получают только критическое повреждение, без снятия хит-поинтов у танка, если бронебойный снаряд не прошёл дальше. Или же оптика и люк механикам-водителя - в некоторых танках являются "слабыми местами".

Бронепробиваемость танка зависит и от его уровня. Чем выше уровень танка тем сложнее его пробить. Топовые танки обладают максимальной защитой и минимальной бронепробиваемостью.

Ниже приведены критерии по которым производится приблизительный расчет бронепробиваемости .

Рассчет бронепробиваемости

Окружность прицела - это круговое отклонение на момент встречи снаряда с целью/препятствием. Иными словами, даже если цель перекрывает кружок, снаряд может попасть в ребро(место соединения листов брони) или пройти по касательной к броне.
Рассчитывается уменьшение энергии снаряда в зависимости от дальности.
Снаряд летит по баллистической траектории. Данное условие применимо для всех орудий. Но у противотанковых - дульная скорость достаточно высока,поэтому траектория близка к прямой. Траектория полета снаряда не прямая, и поэтому возможны отклонения. Прицел это учитывает, показывая рассчитанную область попадания.
Снаряд попадает в цель. Сначала рассчитывается его положение в момент попадания - на возможность рикошета. Если рикошет присутствует, то берётся новая траектория и пересчитывается заново. Если нет - производится расчёт пробиваемости брони.
В данной ситуации вероятность пробития определяется из расчитанной толщины брони (при этом учитывается угол и наклон) и бронепробиваемости снаряда, и составляет +-30% от штатной бронепробиваемости . Так же производится учет нормализации.
Если снаряд пробил броню, то он снимает указанное в его параметрах число хит-поинтов танка(Актуально только для бронебойных, подкалиберных и куммулятивных снарядов). Причём существует возможность при попадании в некоторые модули(маска пушки, гусеница) могут полностью или частично поглощать урон снаряда, при этом получая критическое повреждение, в зависимости от области попадания снарядом. Абсорбции при пробитии брони бронебойным снарядом нет. В случаях с осколочно фугасными снарядами абсорбция есть(для них используются несколько другие алгоритмы). Урон фугасного снаряда при пробитии такой же, как и у бронебойного. При непробитии считается по формуле:
Половина урона осклочно-фугасного снаряда - (толщина брони в мм * коэффициент абсорбции брони). Коэффициент абсорбции брони примерно равен 1.3, если установлен модуль "Противо-осколочный подбой", то 1.3*1.15
Снаряд внутри танка "движется" по прямой, попадая и "пробивая" модули (оборудование и танкистов), у каждого из объектов - собственное число хит-поинтов. Наносимый урон (пропорциональный энергии из п.5) - делится на урон непосредственно танку - и критического урона модулям. Число снятых хит-поинтов - общее, поэтому чем больше единовременных критических повреждений, тем меньше хит-поинтов снимается с танка. И везде присутствует вероятность +- 30%. Для разных бронебойных снарядов - в формулах используются разные коэффициенты. Если калибр снаряда в 3 и более раза больше толщины брони в точки попадания, то рикошет исключается специальным правилом.
При прохождении сквозь модули и нанесения им критического урона - снаряд тратит энергию, и в процессе - полностью её теряет. Сквозные пробития танка, в игре не предусмотрены. Но есть получение критического урона модулю цепной реакцией вызванной повреждённым модулем (бензобак, мотор)в случае если он загорается и начинает наносить урон другим модулям, либо взрывается (боеукладка), полностью снимая хит-поинты танка. Некоторые места в танке пересчитываются отдельно. Например гусеница и маска пушки получают только критическое повреждение, без снятия хит-поинтов у танка, если бронебойный снаряд не прошёл дальше. Или же оптика и люк механикам-водителя - в некоторых танках являются "слабыми местами".

Бронепробиваемость танка зависит и от его уровня. Чем выше уровень танка тем сложнее его пробить. Топовые танки обладают максимальной защитой и минимальной бронепробиваемостью.

(УЯ) однородной стальной преграды (броневой гомогенной катанной стали).

Толщина пробития брони не имеет практического значения без сохранения снарядом, кумулятивной струей, ударным ядром остаточного заброневого (запреградного действия). После пробития брони в заброневое пространство по разным способам оценки бронепробиваемости, должны выйти целые снаряды, сердечники, ударные ядра, либо разрушенные фрагменты этих снарядов или сердечников, фрагменты кумулятивной струи или ударного ядра.

Оценка бронепробиваемости

Бронепробиваемость снарядов в разных странах оценивается по достаточно различающимся методикам. Общая оценка бронепробиваемости наиболее корректно может описываться максимальной толщиной пробития гомогенной брони расположенной под углом 90 градусов к линии подлета снаряда. При оценке бронепробиваемости и соответственной бронестойкости брони оперируют понятиями «Предел Тыльной Прочности» (ПТП), называемой до Второй мировой войны «Пределом Тыльной Стойкости», и «Пределом сквозного пробития» (ПСП). ПТП есть минимально допустимая толщина брони, тыльная поверхность которой остается ненарушенной при ведении огня из выбранного артиллерийского орудия определёнными боеприпасами с некоторой выбранной дистанции стрельбы. ПСП есть максимальная толщина брони, которую может пробить артиллерийское орудие известным типом снаряда с некоторой выбранной дистанции стрельбы.

Реальные же цифры показателей бронепробиваемости могут находиться между значениями ПТП и ПСП. Оценка бронепробиваемости значительно искажается при попадании снаряда в броню установленную не под прямым углом к линии подлета снаряда а с наклоном. В общем случае бронепробиваемость при уменьшении угла наклона брони к горизонту может уменьшиться многократно, и при некотором угле (своём для каждого типа снаряда и типа (свойств) брони) снаряд начинает рикошетировать от брони, не «закусывая» её, то есть не начиная внедрения в броню. Ещё сильнее искажается оценка бронепробиваемости при попадании снарядов не в гомогенную катаную броню, а в современную броневую защиту бронетанковой техники, которая в настоящее время практически повсеместно выполняется не однородной, а гетерогенной - многослойной со вставками различных армирующих элементов и материалов (керамики, пластических масс, композитов, разнородных металлов в том числе и лёгких).

В настоящее время при оценке бронепробиваемости в разных странах как правило принимается расстояние от орудия из которого производится обстрел брони до брони не менее чем 2000 м, хотя это расстояние в некоторых случаях может быть уменьшено или увеличено. Но прослеживается тенденция к увеличению расстояния обстрела брони до более чем 2000 м Это связано с непрерывным ростом бронепробиваемости кинетических боеприпасов БОПС), применением тандемных боеприпасов и большей кратности боевых частей кумулятивных реактивных снарядов (например, ПТУР , тенденцией к увеличению калибра танковых артиллерийских орудий и соответственного ожидаемого роста бронепробиваемости.

Бронепробиваемость тесно связана с понятием «толщина бронезащиты» или «стойкости к воздействию снаряда (того или иного вида воздействия)» или «бронестойкости». Бронестойкость (толщина брони, сойкость к воздействию) обычно указывается как некая средняя. Если величина бронестойкости (например ВЛД) брони какого-либо современного бронетанкового средства с многослойной броней по ТТХ этого средства равно 700 мм, это может означать, что воздействие кумулятивных боеприпасов с бронепробиваемостью в 700 мм, такая броня выдержит, а кинетического снаряда (БОПС) с бронепробиваемостью всего в 620 мм не выдержит. Для точной оценки бронестойкости бронетанкового средства необходимо указывать по крайней мере две величины бронестойкости, для БОПСА и для кумулятивных боеприпасов.

Бронепробиваемость при откольном действии

В некоторых случаях при применении обычных кинетических снарядов (БОПС) или специальных осколочно-фугасных снарядов с пластическим ВВ (а по механизму воздействия бризантных с эффектом Гопкинсона) имеет место не сквозное пробитие а заброневое (запреградное) «откольное» действие, при котором осколки брони отлетающие при несквозном повреждении брони с её тыльной стороны имеют энергию достаточную для поражения экипажа или материальной части бронированного средства. Откол материала происходит вследствие прохождения по материалу преграды (брони) ударной волны возбуждаемой динамическим воздействием кинетических боеприпасов (БОПС) или ударной волны детонации пластического ВВ и механического напряжение матерала в том месте где его уже не удерживают следующие слои материала (с тыльной стороны) до его механического разрушения, с приданием отколовшейся части материала некоторой скорости удаления за счёт упругих взаимодействий с массивом остающегося материала преграды.

Бронепробиваемость кумулятивных боеприпасов

По бронепробиваемости валовые кумулятивные боеприпасы примерно равноценны современным кинетическим боеприпасам но принципиально могут иметь значительные преимущества по бронепробиваемости перед кинетическими снарядами, пока не будут существенно (более чем до 4000 м/c) увеличены начальные скорости последних или удлинение сердечников БОПС. Для калиберных кумулятивных боеприпасов можно употреблять понятие «коэффициента бронепробиваемости», выражающегося в отношении калибра боеприпасов к бронепробиваемости. Коэффициент бронепробиваемости у современных кумулятивных боеприпасов может достигать 6-7,5. Перспективные кумулятивные боеприпасы, снаряженные специальными мощными ВВ, снабженные облицовкой из материалов типа обедненного урана , тантала , и пр. могут иметь коэффициент бронепробиваемости до 10 и более. Кумулятивные боеприпасы имеют и недостатки по бронепробиваемости, например недостаточное заброневое действие при работе на пределах бронепробиваемости, возможность разрушения или расфокусировки кумулятивной струи достигаемые различными и часто достаточно простыми способами обороняющейся стороной.

Согласно гидродинамической теории М. А. Лаврентьева, пробивное действие кумулятивного заряда с конической воронкой:

b=L*(Pc/Pп)^0,5 где b-глубина проникновения струи в преграду, L - длина струи, равная длине образующей конуса кумулятивной выемки, Рс - плотность материала струи, Рп - плотность преграды. Длина струи L: L=R/sinA , где R-радиус заряда, А-угол между осью заряда и образующей конуса. Однако в современных боеприпасах применяются различные меры для осевого растяжения струи (воронка с переменным углом конусности, с перменной толщиной стенок) и бронепробиваемость современных боеприпасов может превышать 9 диаметров заряда.

Расчёты бронепробиваемости

Теоретическая бронепробиваемость кинетических боеприпасов может быть вычислена по формулам Сиаччи и Круппов, Гавра, Томпсона, Дэвиса, Кирилова, USN и др. постоянно совершенствуемым формулам. Для вычисления теоретической бронепробиваемости кумулятивных боеприпасов применяются формулы гидродинамических течений и упрощенные формулы, например Макмиллана, Тейлора-Лавреньтьева, Покровского и т. д. Теоретически рассчитанная бронепробиваемость, далеко не во всех случаях сходится с реальной бронепробиваемостью.

Хорошую сходимость с табличными и экспериментальными данными показывает формула Якоба де Марра (де Марре):, где b--толщина брони,дм, V,м/с--скорость встречи снаряда с броней, К--коэффициент стойкости брони, имеет величину от 1900 до 2400, но обычно 2200, q,кг--масса снаряда, d--калибр снаряда, дм, А--угол между продольной осью снаряда и нормалью к броне в момент встречи (дм---не дюймы, а дециметры!)

Формула Якоба де Марра применима для тупоголовых бронебойных снарядов (не учитывает заострения головной части) и иногда дает неплохую сходимость для современных БОПС.

Бронепробиваемость стрелкового оружия

Бронепробиваемость пуль стрелкового оружия определяется, как по максимальной толщине пробития броневой стали так и по способности сквозного пробития защитной одежды различных классов защиты (структурной защиты) с сохранением запреградного действия достаточного для гарантированного вывода противника из строя. В различных странах необходимая остаточная энергия пули или осколков пули после пробития защитной одежды оценивается от 80 Дж и выше. В общем случае известно, что используемые в бронебойных пулях разного рода сердечники после пробития преграды имеют достаточное убойное действие только при калибре сердечника не менее 6-7 мм, и его остаточной скорости не менее 200 м/с. Например бронебойные пистолетные пули с диаметром сердечника менее 6 мм, имеют весьма низкое убойное действие после пробития преграды сердечником.

Бронепробиваемость пуль стрелкового оружия: , где b-глубина проникновения пули в преграду, q-масса пули, а-коэффициент формы головной части, d -диаметр пули, v-скорость пули в точке встречи с преградой, В и С-коэффициенты для различных материлов. Коэффициент а=1,91-0,35*h/d,где h-высота головной части пули, для пули обр.1908 а=1, пули патрона обр.1943 а=1,3, пули патрона ТТ а=1,7 Коэффициент В=5,5*10^-7для брони (мягкой и твердой), Коэффициент С=2450 для мягкой брони с НВ=255 и 2960 для твердой с НВ=444. Формула приближенная, не учитывает деформацию ГЧ, поэтому для брони следует подставлять в нее параметры бронебойного сердечника, а не собственно пули

Пробиваемость

Задачи пробивания преград в военной технике не ограничиваются пробиванием металлической брони, но также заключаются в пробивании различными типами снарядов (например бетонобойными) преград из иных конструкционных и строительных материалов. Например обычными преградами являются грунты (обычные и мерзлые), пески с различным содержанием воды, суглинки, известняки, граниты, дерево, кирпичная кладка, бетон, железобетон. Для расчётов пробиваемости (глубины проникания в преграду снаряда) в нашей стране используют несколько эмпирических формул глубины внедрения снарядов в преграду например формулу Забудского, Формулу АНИИ, или устаревшую Березанскую формулу.

История

Необходимость оценки бронепробиваемости впервые возникла в эпоху возникновения морских броненосцев . Уже в середине 1860-х гг, на Западе появляются первые исследования по оценке бронепробиваемости сначала круглых стальных ядер дульнозарядных артиллерийских орудий, а затем и стальных бронебойных продолговатых снарядов нарезных артиллерийских орудий. К этому же времени на Западе развивается отдельный раздел баллистики изучающей бронепробиваемость снарядов, и появляются первые формулы расчётов бронепробиваемости.

Ещё с 1930-х годов 20-го века начались значительные расхождения по оценке бронепробиваемости (и соответственно бронестойкости) брони. В Великобритании считалось, что все фрагменты (осколки) бронебойного снаряда (в то время бронепробиваемость кумулятивных снарядов ещё не оценивалась) после пробития брони должны проникать в заброневое (запреградное) пространство. В СССР придерживались такого же правила. В Германии и США считалось что броня пробита если не менее 70-80 % фрагментов снаряда проникнут в заброневое пространство. В конечном счёте, стало принято считать что броня пробита если более половины фрагментов снаряда окажутся в заброневом пространстве. Остаточная энергия фрагментов снаряда оказавшаяся за броней не учитывалась, и таким образом запреградное действие этих фрагментов также оставалось невыясненным, колеблясь от случая к случаю.

Бронепробиваемость отечественных средств поражения бронетанковой техники и аналогичных иностранных средств поражения постоянно обсуждаемая тема даже по прошествии более чем 60 лет со времени окончания Великой Отечественной войны, где количество боестолкновения с применением бронированных средств и средств их кинетического поражения остается непревзойденным по настоящее время.

В основном сравниваются возможности бронепробиваемости отечественных и немецких противотанковых средств (артиллерийских орудий) Из анализа бронепробиваемости различных артиллерийских систем периода Второй мировой войны вытекает совершенно очевидный вывод что при одинаковом калибре, одинаковой длине ствола, одинаковом по весу пороховом заряде немецкие артиллерийские орудия во всех случаях имели лучшую баллистику чем отечественные артиллерийские орудия практически без исключений. Отечественные артиллерийские орудия превышали по бронепробиваемости немецкие, только в случае увеличенного калибра, увеличенной длины ствола, или увеличенного порохового заряда, а в большинстве случаев только за счёт нескольких увеличений. Качество бронебойных (как калиберных так и подкалиберных) снарядов и кумулятивных снарядов отечественной артиллерии было всегда хуже немецкого, хотя и подкалиберные и кумулятивные отечественные снаряды конструировались на основе немецких (под руководством И. С. Бурмистрова и М. Я. Васильева в НИИ-6) Это постоянное отставание в баллистике артиллерии удалось ликвидировать только в послевоенные годы, в том числе и благодаря работе немецких артиллерийских инженеров в СССР. В послевоенные годы отечественная артиллерия совершила значительный прорыв в частности в области создания высокоэффективных гладкоствольных противотанковых и танковых орудий.

В настоящее время из-за постоянного совершенствования бронирования бронетанковой техники вероятного противника и застоя в исследовании ствольной и ракетной артиллерии, а также боеприпасов для них бронепробиваемость штатных и валовых отечественных кинетических боеприпасов (бронепробиваемость опытных боеприпасов ОБПС типа «Свинец-2» не имеет значения в случае военных столкновений) недостаточна для надежного поражения бронетанковых средств противника в лобовые проекции со средних и дальних дистанций. Недостаточна для сегодняшнего времени и бронепробиваемость кумулятивных снарядов отечественной ствольной артиллерии, хотя и это отставание, можно ликвидировать при достаточном финансировании разработок.

Литература

Широкорад А. Энциклопедия отечественной артиллерии Минск.: Харвест, 2000.
Широкорад А. Бог войны третьего рейха М.: «АСТ», 2003
Грабин В. Оружие победы М.: Политиздат, 1989.
Широкорад А. Гений советской артиллерии М.: «АСТ», 2003.

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Тулку Урген Ринпоче
Почтово-благотворительная марка

Смотреть что такое "Бронепробиваемость" в других словарях:

бронепробиваемость - бронепробиваемость … Орфографический словарь-справочник

бронепробиваемость - сущ., кол во синонимов: 1 бронебойность (4) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

57-мм противотанковая пушка образца 1941 года (ЗИС-2) - 57 мм противотанковая пушка обр. 1941 г. (ЗИС 2) Калибр, мм … Википедия

76-мм полковая пушка образца 1943 года - 76 мм полковая пушка образца 1943 года … Википедия

QF 6 pounder - У этого термина существуют и другие значения, см. М1. Ordnance QF 6 pounder 7 cwt … Википедия

QF 2 pounder - В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

37-мм авиадесантная пушка образца 1944 года - (ЧК М1) … Википедия

37-мм противотанковая пушка Бофорс - Польская 37 мм противотанковая пушка wz.36 … Википедия

(УЯ) однородной стальной преграды (броневой гомогенной катаной стали). В более широком плане является составным элементом пробивающей способности поражающего элемента (поскольку последний может применяться для пробивания не только брони, но и других преград различной толщины, консистенции и плотности).

С точки зрения эффективности поражающего действия толщина пробития брони не имеет практического значения без сохранения снарядом, кумулятивной струей, ударным ядром остаточного заброневого (запреградного) действия. После пробития брони в заброневое пространство по разным способам оценки бронепробиваемости (разных стран и различных временных периодов), должны выйти целые корпуса снарядов, бронебойные сердечники, ударные ядра, либо разрушенные фрагменты этих снарядов, сердечников, или фрагменты кумулятивной струи или ударного ядра.

Оценка бронепробиваемости

Бронепробиваемость снарядов в разных странах оценивается по достаточно различающимся методикам. В общем случае оценка бронепробиваемости может описываться максимальной толщиной пробития гомогенной брони расположенной под углом 90 градусов к вектору скорости подлёта снаряда. Также в качестве оценки используется предельная скорость (либо дистанция) пробития брони данной толщины или данной бронепреграды конкретным боеприпасом.

В СССР/РФ при оценке бронепробиваемости боеприпаса и связанной с ней стойкости испытуемой брони сухопутной техники и ВМФ используют понятия «Предела Тыльной Прочности» (ПТП) и «Предела сквозного пробития» (ПСП).

b ПТП есть минимальная толщина брони, тыльная поверхность которой остается ненарушенной (по оговоренному критерию) при ведении огня из выбранной артиллерийской системы определённым боеприпасом с заданной дистанции стрельбы.

b ПСП есть максимальная толщина брони, которую может пробить артиллерийская система при стрельбе конкретным типом снаряда с заданной дистанции стрельбы.

Реальные же показатели бронепробиваемости могут находиться между значениями ПТП и ПСП. Оценка бронепробиваемости существенным образом меняется при попадании снаряда в броню установленную под углом к линии подлёта снаряда. В общем случае бронепробиваемость при уменьшении угла наклона брони к горизонту может уменьшиться многократно, и при некотором угле (своём для каждого типа снаряда и типа брони) снаряд начинает рикошетировать от брони, не «закусывая» её, то есть не начиная внедрения в броню. Ещё сильнее искажается оценка бронепробиваемости при попадании снарядов не в гомогенную катаную броню, а в современную броневую защиту бронетанковой техники, которая в настоящее время практически повсеместно выполняется не однородной (гомогенной), а гетерогенной (комбинированной) - многослойной со вставками различных армирующих элементов и материалов (керамики, пластических масс, композитов, разнородных металлов в том числе и лёгких).

Бронепробиваемость тесно связана с понятием «толщина бронезащиты» или «стойкости к воздействию снаряда (того или иного вида воздействия)» или «бронестойкости». Бронестойкость (толщина брони, стойкость к воздействию) обычно указывается как некая средняя. Если величина бронестойкости (например ВЛД) брони какого-либо современного бронетанкового средства с многослойной броней по ТТХ этого средства равно 700 мм, это может означать, что воздействие кумулятивных боеприпасов с бронепробиваемостью в 700 мм, такая броня выдержит, а вот воздействия кинетического снаряда БОПС с бронепробиваемостью всего в 620 мм не выдержит. Для точной оценки бронестойкости бронетанкового средства необходимо указывать по крайней мере две величины бронестойкости, для БОПСа и для кумулятивных боеприпасов.

Бронепробиваемость при откольном действии

В некоторых случаях при применении обычных кинетических снарядов (БОПС) или специальных осколочно-фугасных снарядов с пластическим ВВ (а по механизму воздействия бризантных с эффектом Гопкинсона) имеет место не сквозное пробитие, а заброневое (запреградное) «откольное» действие, при котором осколки брони отлетающие при несквозном повреждении брони с её тыльной стороны имеют энергию достаточную для поражения экипажа или материальной части бронированного средства. Откол материала происходит вследствие прохождения по материалу преграды (брони) ударной волны, возбуждаемой динамическим воздействием кинетических боеприпасов (БОПС), или ударной волны детонации пластического ВВ и механического напряжения материала в том месте, где его уже не удерживают следующие слои материала (с тыльной стороны) до его механического разрушения, с приданием отколовшейся части материала некоторого импульса за счёт упругих взаимодействий с массивом отделяющегося материала преграды.

Бронепробиваемость кумулятивных боеприпасов

По бронепробиваемости валовые кумулятивные боеприпасы примерно равноценны современным кинетическим боеприпасам, но принципиально могут иметь значительные преимущества по бронепробиваемости перед кинетическими снарядами, пока не будут существенно (более чем до 4000 м/c) увеличены начальные скорости последних или удлинение сердечников БОПС. Для калиберных кумулятивных боеприпасов можно употреблять понятие «коэффициента бронепробиваемости», выражающегося в отношении бронепробиваемости к калибру боеприпасов. Коэффициент бронепробиваемости у современных кумулятивных боеприпасов может достигать 6-7,5. Перспективные кумулятивные боеприпасы, снаряженные специальными мощными ВВ, снабженные облицовкой из материалов типа обеднённого урана , тантала , и пр. могут иметь коэффициент бронепробиваемости до 10 и более. Кумулятивные боеприпасы имеют и недостатки по бронепробиваемости, например недостаточное заброневое действие при работе на пределах бронепробиваемости. Недостатком кумулятивных боеприпасов являются и хорошо разработанные способы защиты от них, например,возможность разрушения или расфокусировки кумулятивной струи, достигаемые различными, часто достаточно простыми способами защиты от кумулятивных снарядов стороной.

Согласно гидродинамической теории М. А. Лаврентьева, пробивное действие кумулятивного заряда с конической воронкой [ ] :

b=L(Pc/Pп)^(0,5)

где b-глубина проникновения струи в преграду, L - длина струи, равная длине образующей конуса кумулятивной выемки, Рс - плотность материала струи, Рп - плотность преграды. Длина струи L: L=R/sin(α) , где R-радиус заряда, α-угол между осью заряда и образующей конуса. Однако в современных боеприпасах применяются различные меры для осевого растяжения струи (воронка с переменным углом конусности, с перменной толщиной стенок) и бронепробиваемость современных боеприпасов может превышать 9 диаметров заряда.

Расчёты бронепробиваемости

Бронепробиваемость кинетических боеприпасов, как правило калиберных, может быть вычислена по эмпирическим формулам Сиаччи и Круппов, Гавра, Томпсона, Дэвиса, Кирилова и др., используемым с XIX века.

Для вычисления теоретической бронепробиваемости кумулятивных боеприпасов применяются формулы гидродинамических течений и упрощенные формулы, например Макмиллана, Тейлора-Лавреньтьева, Покровского и т. д. Теоретически рассчитанная бронепробиваемость, далеко не во всех случаях сходится с реальной бронепробиваемостью.

Хорошую сходимость с табличными и экспериментальными данными показывает формула Якоба де Марра (де Марре) [ ] : b = (V / K) 1 , 43 ⋅ (q 0 , 71 / d 1 , 07) ⋅ (cos ⁡ A) 1 , 4 {\displaystyle b=(V/K)^{1,43}\cdot (q^{0,71}/d^{1,07})\cdot (\cos A)^{1,4}} , где b - толщина брони, дм, V, м/с - скорость встречи снаряда с броней, К - коэффициент стойкости брони, имеет величину от 1900 до 2400, но обычно 2200, q, кг-масса снаряда, d - калибр снаряда, дм, А - угол в градусах между продольной осью снаряда и нормалью к броне в момент встречи (дм - дециметры).

Данная формула является не физической, то есть, выведенной из математической модели физического процесса, каковая в данном случае может быть составлена лишь с применением аппарата высшей математики - а эмпирической, то есть, основана на экспериментальных данных, полученных во второй половине XIX века при обстреле на полигоне листов сравнительно толстой железной и сталежелезной корабельной брони низкоскоростными крупнокалиберными снарядами, что резко сужает её область применения. Тем не менее, формула Якоба де Марра применима для тупоголовых бронебойных снарядов (не учитывает заострения головной части) и иногда дает неплохую сходимость для современных БОПС [ ] .

Бронепробиваемость стрелкового оружия

Бронепробиваемость пуль стрелкового оружия определяется, как по максимальной толщине пробития броневой стали так и по способности сквозного пробития защитной одежды различных классов защиты (структурной защиты) с сохранением запреградного действия достаточного для гарантированного вывода противника из строя. В различных странах необходимая остаточная энергия пули или осколков пули после пробития защитной одежды оценивается от 80 Дж и выше [ ] . В общем случае известно, что используемые в бронебойных пулях разного рода сердечники после пробития преграды имеют достаточное убойное действие только при калибре сердечника не менее 6-7 мм, и его остаточной скорости не менее 200 м/с. Например бронебойные пистолетные пули с диаметром сердечника менее 6 мм, имеют весьма низкое убойное действие после пробития преграды сердечником.

Бронепробиваемость пуль стрелкового оружия: b = (C q d 2 a − 1) ⋅ ln ⁡ (1 + B v 2) {\displaystyle b=(Cqd^{2}a^{-1})\cdot \ln(1+Bv^{2})} , где b - глубина проникновения пули в преграду, q - масса пули, а - коэффициент формы головной части, d -диаметр пули, v - скорость пули в точке встречи с преградой, В и С - коэффициенты для различных материалов. Коэффициент а=1,91-0,35*h/d, где h - высота головной части пули, для пули обр.1908 а=1, пули патрона обр.1943 а=1,3, пули патрона ТТ а=1,7 Коэффициент В=5,5*10^-7для брони (мягкой и твёрдой), Коэффициент С=2450 для мягкой брони с НВ=255 и 2960 для твёрдой с НВ=444. Формула приближенная, не учитывает деформацию ГЧ, поэтому для брони следует подставлять в неё параметры бронебойного сердечника, а не собственно пули

Пробиваемость

История

Необходимость оценки бронепробиваемости впервые возникла в эпоху возникновения морских броненосцев . Уже в середине 1860-х годов на Западе появляются первые исследования по оценке бронепробиваемости сначала круглых стальных ядер дульнозарядных артиллерийских орудий, а затем и стальных бронебойных продолговатых снарядов нарезных артиллерийских орудий. К этому же времени развивается отдельный раздел баллистики, изучающей бронепробиваемость снарядов, и появляются первые эмпирические формулы расчётов бронепробиваемости.

Между тем, различие методик испытаний, принятых в различных странах, привело к тому, что к 1930-м годам XX века накопились значительные расхождения по оценке бронепробиваемости (и соответственно бронестойкости) брони.

Например, в Великобритании считалось, что все фрагменты (осколки) бронебойного снаряда (в то время бронепробиваемость кумулятивных снарядов ещё не оценивалась) после пробития брони должны проникать в заброневое (запреградное) пространство. В СССР придерживались такого же правила.

Между тем, в Германии и США считалось, что броня пробита, если не менее 70-80 % фрагментов снаряда проникнут в заброневое пространство [ ] . Разумеется, об этом следует помнить, сравнивая данные о бронепробиваемости, полученные из различных источников.

В конечном счёте стало принято считать [где? ] , что броня пробита, если более половины фрагментов снаряда окажутся в заброневом пространстве [ ] . Остаточная энергия фрагментов снаряда оказавшаяся за броней не учитывалась, и, таким образом, запреградное действие этих фрагментов также оставалось невыясненным, колеблясь от случая к случаю.

Наряду с различными методиками оценки бронепробиваемости снарядов, с самого начала наблюдалось и два противоположных подхода к её достижению: либо за счёт применения сравнительно лёгких высокоскоростных снарядов, пробивающих броню, либо за счёт тяжёлых малоскоростных, её скорее проламывающих. Проявившись ещё в эпоху первых броненосцев, эти две линии в той или иной степени существовали в течение всей эволюции кинетических средств поражения бронированной техники.

Так, в годы перед Второй мировой войной в Германии, Франции и Чехословакии главным направлением развития были малокалиберные танковые и противотанковые орудия с высокой начальной скоростью снаряда и форсированной баллистикой, каковое направление было в целом сохранено и в годы самой войны. В СССР же, напротив, ставка была с самого начала сделана на разумное увеличение калибра, что позволило достичь той же бронепробиваемости при более простой и технологичной конструкции снаряда, ценой некоторого увеличения массово-габаритных характеристик самой артсистемы. В результате, несмотря на общее техническое отставание, советская промышленность в годы войны сумела обеспечить армию достаточным количеством средств борьбы с бронетехникой противника, имеющих адекватные решению поставленных перед ними задач тактико-технические характеристики. Лишь в послевоенные годы технологический прорыв, обеспеченный в том числе и изучением последних немецких разработок, позволил перейти на более эффективные средства достижения высокой бронепробиваемости, чем простое увеличение калибра и иных количественных параметров.

В этом посте я хочу сравнить бронепробиваемость современных боеприпасов на основе данных о их геометрических размерах, массе и скорости.
Методика расчёта. Берётся эталонный боеприпас с известным бронепробитием. За основу выбран отечественный подкалиберный снаряд для 125-мм пушки. Для этого снаряда рассчитываем отношение импульса на поверхность брони в месте контакта снаряда и брони, которое и определяет бронепробитие. Давление на броню мы рассчитаем таким образом. Находим импульс снаряда и делим на площадь сечения сердечника снаряда. Чем выше этот показатель, тем выше бронепробитие.
В российской армии на вооружении имеются 2 самых распространённых снаряда это урановый 3БМ-32 (1985г.) и вольфрамовый 3БМ42 (1986г.). Разработан также снаряд 3БМ-48 "Свинец"(1991г.), но массово в армию не поступил в связи с распадом Советского Союза.

Гладкоствольные орудия.

Сверху вниз 3БМ-42; 3БМ-32; 3БМ-48.

Урановый 3БМ-32 "Вант".

Скорость снаряда в момент выстрела - 1700 м/с.
Диаметр сердечника - 30 мм.
Бронепробитие 500 мм под углом 0 град. на дистанции 2000 метров.
Бронепробитие 250 мм под углом 60 град. на дистанции 2000 метров.

Вольфрамовый 3БМ-42 "Манго".
Масса активной части снаряда - 4,85 кг.
Скорость снаряда в момент выстрела - 1650 м/с.
Диаметр сердечника - 31 мм.
Бронепробитие 460 мм под углом 0 град. на дистанции 2000 метров.
Бронепробитие 230 мм под углом 60 град. на дистанции 2000 метров.

Урановый 3БМ-48 "Свинец".
Масса активной части снаряда - 5,2 кг.
Скорость снаряда в момент выстрела - 1600 м/с.
Диаметр сердечника - 25 мм.
Бронепробитие 600 мм под углом 0 град. на дистанции 2000 метров.
Бронепробитие 300 мм под углом 60 град. на дистанции 2000 метров.

Зарубежные снаряды

Американские снаряды для танка Abrams.

Урановый М829А1.

Скорость снаряда в момент выстрела - 1575 м/с.
Диаметр сердечника - 22 мм.

Урановый М829А2.
Масса активной части снаряда - 4,9 кг.
Скорость снаряда в момент выстрела - 1675 м/с.
Диаметр сердечника - 26 мм.

Урановый М829А3.
Масса активной части снаряда - 5,2 кг (предположительно).
Скорость снаряда в момент выстрела - 1555 м/с.
Диаметр сердечника - 26 мм.

Немецкий снаряд для танка Leopard-2
Вольфрамовый DM53.
Масса активной части снаряда - 4,6 кг.
Скорость снаряда в момент выстрела - 1750 м/с.
Диаметр сердечника - 22 мм.

Британский снаряд для танка Challenger 2. Снаряд для нарезной пушки.
Вольфрамовый APFSDS L26.
Масса активной части снаряда - 4,5 кг.
Скорость снаряда в момент выстрела - 1530 м/с.
Диаметр сердечника - 30 мм.

Отношение импульса к площади сечения для снарядов. Чем выше показатель тем лучше бронепробитие.
P=m*V/S ((кг*м/с)/м)
S=П*R^2
Российские
3БМ-32 P=4,85*1700/(3,14*0,03^2)=2917500
3БМ-42 P=4,85*1700/(3,14*0,031^2)=2732358
3БМ-48 P=5,2*1600/(3,14*0,025^2)=4239490
Американские
М829А1 P=4,6*1575/(3,14*0,022^2)=4767200
М829А2 P=4,9*1675/(3,14*0,026^2)=3866647
М829А3 P=5,2*1555/(3,14*0,026^2)=3809407
Немецкий
DM53 P=4,6*1750/(3,14*0,022^2)=5296888
Британский
APFSDS L26 P=4,5*1530/(3,14*0,03^2)=2436305

Приводим полученные данные к реальной бронепробиваемости. За основу выберем хорошо изученный и испытанный снаряд 3БМ-32 "Вант".
Для показателя давления в 2917500 имеем бронепробития гомогенной брони в 500 мм. Пробитие линейно зависит от показателя давления. Исходя их этого получаем расчётное бронепробитие снарядов.
Российские
3БМ-32 Бр=500
3БМ-42 Бр=468
3БМ-48 Бр=726
Американские
М829А1 Бр=817
М829А2 Бр=662
М829А3 Бр=652
Немецкий
DM53 Бр=900
Британский
APFSDS L26 Бр=417

Как следует из расчётных характеристик 3БМ-48 и реальных данных для сердечников тоньше 25 мм следует применять понижающий коэффициент равный K=600/726=0,82. Маленкая толщина сердечника приводит к его зажиму при прохождении брони.
Итоговые данные по бронепробитию с учётом коэффициента.
Бронепробитие гомогенной брони в мм при угле обстрела 0 град.
Российские
3БМ-32 Бр=500
3БМ-42 Бр=468
3БМ-48 Бр=600
Американские
М829А1 Бр=669
М829А2 Бр=662
М829А3 Бр=662
Немецкий
DM53 Бр=730
Британский
APFSDS L26 Бр=417

Таким образом российские боеприпасы отстают по бронепробитию от современных западных боеприпасов. Для того чтобы повысить бронепробитие наших боеприпасов нужно уменьшать диаметр их сечения, при этом удлинняя их. Удлинение боеприпасов для современных отечественных танков невозможно в силу того что удлиненные боеприпасы не влезают в автомат заряжания российских танков. Удлинение боеприпасов также ведёт к понижению точности боеприпасов из-за увеличения продольных колебаний подкалиберных снарядов. Таким образом дальнейшее развитие российских боеприпасов нецелесообразно. Для увеличения бронепробития необходимо увеличивать калибр орудия, чтобы повысить массу снарядов.

Среди западных боеприпасов выделяется немецкий снаряд DM53, который сделан на пределе возможностей современных боеприпасов и имеет сомнительную точность выстрела.
Британский снаряд показывает полное устаревание нарезных орудий. Бронепробитие этого снаряда не обеспечивает пробитие современных основных боевых танков.

Сохранено