Повышение живучести бронированных боевых машин легкой категории

ВИНИТИ

Серия «Вооруженные силы и военно-промышленный потенциал»

№9/2004, стр.30-4

Повышение живучести бронированных боевых машин легкой категории

В ряде специальных зарубежных журналов опубликованы статьи, посвященные проблемам повышения баллистической защищенности бронированных боевых машин легкой категории, состоящих на вооружении армии, полиции и сил специального назначения.

Рост количества легких бронированных боевых машин всегда сдерживался их относительно большой боевой массой, хотя при этом баллистическая защищенность этих машин была все-таки недостаточной. Решить эту проблему стало насущной необходимостью в связи с возросшей ныне потребностью в легких боевых машинах для оснащения различных армейских структур. Повышение живучести бронированных боевых машин (ББМ) на поле боя можно достичь путем усиления их броневой защиты; желательно, однако, чтобы более высокая баллистическая защищенность машины достигалась при незначительном увеличении боевой массы самой машины. До недавнего времени наиболее эффективным решением указанной проблемы считалось улучшение баллистических характеристик стальной брони - традиционного материала, из которого изготовлены башня и корпус большинства легких бронированных машин.

Стальная броня. В 1960-х гг. была разработана и поступила в производство броня из стали высокой твердости - HHS (High Hardness Steel). Броню из этой стали имеют многие ББМ, как колесные, так и гусеничные (начиная с французской 3,8-тонной колесной БРМ Panhard 4x4 вплоть до новейших машин, среди которых швейцарская колесная машина Piranha IV 8x8 и сингапурская 23-тонная гусеничная БМП Bionix).

По сравнению со стандартной стальной катаной гомогенной броней - RHA (Rolled Homogeneous Armor), твердость которой по Бринеллю (НВ) равна 380 ед., броня из HHS имеет более высокую твердость (НВ~500 ед.), что позволяет снизить массу броневой защиты на 20%, сохранив при этом прежний уровень баллистической защищенности машины.

Сталь очень высокой твердости - VHS (Very Hard Steel), твердость которой по Бринеллю достигает 600 ед. и более, может дать еще больший выигрыш в массе броневой защиты, что позволит существенно повысить баллистическую защищенность машин, не увеличивая при этом массу ее брони. До недавнего времени сталь очень высокой твердости для бронирования машин применялась в редких случаях. Известно, что сталь VHS была применена в броневой защите колесных (6x6) машин Cascavel и Urutu, которые были изготовлены бразильской фирмой Engesa в 1970-1980 гг. в количестве 2767 ед. В данном случае из стали очень высокой твердости был выполнен наружный слой брони, состоящей из двух слоев. Сначала осуществлялась прокатка двух стальных листов разной твердости, связанных вместе; затем листы (раздельно) подвергались термообработке для получения пластин стали очень высокой твердости (для наружного слоя брони) и пластин стали меньшей твердости, но большей вязкости (для внутреннего слоя брони); затем эти пластины соединялись.

Широкое применение в броневой защите машин брони, состоящей из слоев стали разной твердости, ограничивалось как высокой стоимостью стали VHS, так и тем обстоятельством, что пластины слоев нельзя было соединить с помощью сварки, а их механическое соединение приходилось осуществлять с помощью различных межслойных структур.

Однако сталь VHS может стать весьма эффективной для изготовления различных элементов для дополнительной брони, навесной брони, а также при использовании ее в двухслойной броне для защиты очень легких бронированных машин, поскольку в этих машинах наружный слой брони из стали высокой твердости может стать частью каркаса корпуса и тоже нести структурную нагрузку; поэтому он не будет лишним грузом ("паразитной структурой").

Бронетранспортер, изготовленный сингапурской фирмой ST Kinetics, - это низкопрофильный вариант БМП Bionix, базовая структура корпуса (остов) которой изготовлена из стали высокой твердости, что обеспечивает защиту от 7,62-мм бронебойных пуль и осколков 152-мм снарядов. Для этих машин фирмой Deisenroth разработан комплект накладной брони, при установке которого обеспечивается защита лобовой части корпуса от 14,5-мм бронебойных пуль и кумулятивных БЧ гранат, выстреливаемых из гранатомета РПГ-7.

Алюминиевая броня. Начиная с 1950-х гг. в качестве альтернативы стальной броне для защиты машин начали применять различные алюминиевые сплавы. Первым в броневой защите машин стал использоваться алюминиево-магниевый сплав 5083, который хотя и не давал реального выигрыша в массе брони по сравнению с катаной гомогенной броней из стали при одинаковом уровне обеспечения защиты от бронебойных пуль, но зато его структурная эффективность была выше стальной брони; алюминиево-магниевый сплав был успешно применен для изготовления корпуса гусеничного БТР МПЗ, принятого на вооружение армии США и армий многих других стран мира. Всего было изготовлено более 74000 ед. БТР МПЗ и различных модификаций на его базе, что сделало эту бронированную машину самой распространенной в мире. За принятием в качестве брони катаного алюминиевого-магниевого сплава 5083 последовала разработка в 60-х годах закаленного алюминиево-цинкомагниевого сплава 7039, который по баллистическим характеристикам превосходил сплав 5083; этот сплав в различных сочетаниях с другими броневыми материалами используется и ныне в конструкциях американских бронированных машин. Несколько позже был разработан сплав 7017 аналогичного состава; он был принят Великобританией для изготовления бронированных машин, в частности БМП Warrior, которая и ныне состоит на вооружении британской армии.

Однако сплавы типа 7039 легко поддаются коррозии и со временем расслаиваются. Поэтому, для броневой защиты серийных штурмовых машин-амфибий AAV7A1, выпускаемых для КМП США, применен алюминиевый сплав 5083, хотя опытные образцы этой машины, изготовленные в 60-х годах, имели броню из сплава 7039. В связи с потребностью в алюминиевой броне, которая обладала бы, по меньшей мере, такими же баллистическими характеристиками, как и броня из сплава 7039, но при этом не имела бы вышеуказанных недостатков, были проведены необходимые исследования и разработан новый сплав 2519; в нем меньше магния, но значительно больше меди. Броню из алюминиевого сплава 2519 будет иметь новейшая штурмовая машина-амфибия AAAV (Advanced Amphibious Assault Vehicle), которую разрабатывает фирма GDLS для КМП США. Ожидается, что антикоррозионная стойкость брони из сплава 2519 будет значительно выше, чем из любого ранее созданного алюминиевого сплава, но это можно будет с уверенностью утверждать только по результатам расширенных испытаний опытных образцов машины AAAV в морской среде.

Между тем баллистическая эффективность алюминиевой брони сейчас уже не столь важна в связи с наметившейся тенденцией использовать алюминиевые сплавы только в конструкции каркаса (остова) боевой машины, поскольку сплавы на основе алюминия обладают приемлемыми для этой цели характеристиками. На базовую конструкцию машины, выполненную из алюминиевых сплавов, навешивают листы из более твердых материалов, обладающих повышенной баллистической стойкостью к воздействию бронебойных пуль. Насколько эффективно такое использование алюминиевой брони следует из приведенных ниже данных:

масса алюминиевого корпуса 13-тонной гусеничной БРМ Stormer 30
английской фирмы Alvis составляет всего 4 т (~1/3 общей массы машины);
масса алюминиевой базовой конструкции корпуса новой французской 25-тонной колесной (6x6) БМП, разрабатываемой фирмой Giat по программе CHACAL (Char a caisse allegee) будет всего 3,4 т. Это позволяет увеличить массу брони (при заданной боевой массе машины), тем самым повысив уровень защиты этой машины, либо (при заданном уровне защиты) снизить общую массу машины.

Комбинация двух броневых материалов - алюминиевого сплава (в качестве подложки) и стали высокой твердости (в качестве наружного слоя) позволяет достичь синергетического эффекта и поэтому в последние годы широко применяется в конструкциях современных бронированных машин, так как это обеспечивает повышенную защищенность машины по сравнению с применением только одного броневого материала. Броню из двух броневых материалов имеют: легкая БРМ Fennek (планируется производить эту машину для СВ Германии и СВ Нидерландов); БМП Dardo (выпускаемая для СВ Италии); ряд усовершенствованных бронированных боевых машин, в которых была усилена броневая защита, в частности - новый вариант М2А2 американской БМП Bradley.

Насколько лучше комбинированная броня из слоев двух и более броневых материалов (например: алюминиевый сплав + сталь) можно установить по величине показателя эффективности массы этой брони (Em). В данном случае его величина определяется как отношение массы стальной катаной гомогенной брони (RHA) к массе брони из другого броневого материала (или нескольких материалов), которая обеспечит равный уровень защиты против одинаковых угроз (средств поражения). Величина показателя Em различных броневых материалов, применяемых в пассивной броне, необходимая толщина слоя брони и поверхностная плотность данной брони для конкретных условий обстрела бронебойными пулями 7,62-мм и 14,5-мм приведены в таблицах 1-3 соответственно; твердость и плотность типичных броневых материалов (металлических и керамических) указана в таблице 2.

Таблица 1

Толщина слоя брони, необходимая для защиты от бронебойных 7,62-мм пуль (патрон 7,62x51) при выстреле в упор и попадании по нормали (под углом 90° к поверхности брони)

Материал брони	Толщина слоя, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Em
Катаная гомогенная сталь (BHN 380)	14,5	114	1,00
Сталь высокой твердости (BHN 500)	12,5	98	1,16
Сталь сверхвысокой твердости (высокопрочная)	8,5	65	1,75
Сталь двойной твердости (BHN 600-лицевой поверхности)	8	64	1,78
Алюминиевые сплавы: 5083 7020 7039 2519	48 45 38 36	128 125 106 100	0,89 0,91 1,08 1,14
Титановый сплав Ti-6A1-4V	20	89	1,28
Волоконно-пластиковый композит	57	107	1,07
Сталь высокой твердости + алюминиевый сплав 7039	20	91	1,25
Окись алюминия + сталь высокой твердости	12	68	1,68
Окись алюминия + алюминиевый сплав 5083	17	52	2,19
Окись алюминия + волоконно-пластиковый композит	18	49	2,33

Примечания к таблице 1:

BHN (Brinell Hardness Number) - твердость брони по Бринеллю, ед.: далее
по тексту обозначается - НВ;
Em - показатель эффективности массы брони (определение термина дано
в тексте, ранее); величину показателя Em, указанную в табл. 1 и табл. 3, можно
вычислить для данных условий путем деления поверхностной плотности катаной
гомогенной брони из стали на поверхностную плотность брони из выбранного
материала.

Таблица 2

Плотность и твердость типичной металлической и керамической брони

Материал брони	Плотность, кг/м3	Твердость по Виккерсу (HV), кг/мм2
Катаная гомогенная сталь	7850	240-380
Сталь высокой твердости	7850	480-540
Сталь двойной твердости (лицевой слой)	7850	600-750
Алюминиевый сплав 5083	2660	100
Алюминиевый сплав 7039	2780	150
Титановый сплав марки Ti-6A1-4V	4450	300-370
Сода - известковое стекловолокно	2500	450
Окись алюминия: 85% 95% 99,5%	3450 3720 3900	900-970 1150-1250 1500-1700
Нитрид алюминия	3300	1100
Карбид кремния	3150	2200-2500
Диборид титана	4250	2500-2700
Карбид бора	2450	3000

Таблица 3

Толщина слоя брони, необходимая для защиты от бронебойных 14,5-мм пуль (патрон 14,5x114 В32, пуля со стальным сердечником) при выстреле в упор и попадании по нормали (под углом 90° к поверхности брони)

Материал брони	Толщина слоя брони, мм	Поверхностная плотность, кг/м2	Em
Катаная гомогенная сталь	41	322	1,00
Сталь высокой твердости	36	283	1,14
Алюминиевые сплавы:
5083	134	356	0,90
7017	97	270	1,19
7039	91	253	1,27
Титан	45	199	1,62
Очень твердая сталь +
+алюминиевый сплав (5083)		192	1,68
Очень твердая сталь + титан		167	1,93
Перфорированная (ситчатая)
очень твердая сталь +
+алюминиевый сплав (5083)		168	1,92
Керамические плитки +
+сталь высокой твердости		152	2,12
Керамические плитки +			2,19
-(-алюминиевый сплав (5083)		146	(2,20)
Керамика сферической формы +
+алюминиевый сплав (5083)		141	(2,28)

Как следует из таблицы 1, Em комбинированной брони выше, чем у отдельно взятых ее компонентов (например, у комбинированной брони из стали высокой твердости и алюминиевого сплава 7039 величина показателя Em равна 1,25, а у отдельно взятых ее компонентов - 1,16 и 1,08, соответственно).

Если позволяют габаритные размеры бронируемой машины, то эффективность комбинированной брони из стали и алюминиевого сплава можно повысить путем вынесенной установки одного-двух стальных листов (отделенных воздушным промежутком). Такую броню имеют один из вариантов БМП, созданный на базе БТР МПЗ для армий некоторых стран и первоначальный вариант американской БМП Bradley, причем стальной компонент брони состоит не из одного, а из двух листов катаной гомогенной брони (RHA) толщиной по 6 мм, отделенных друг от друга и от алюминиевой брони воздушными промежутками. Стальные листы задержат попавшие в машину пули, а в случае их пробивания отклонят пули от продольной оси траектории полета, снизив, тем самым, воздействие пуль на алюминиевую броню.

Значительно более эффективна разнесенная броня из стали и алюминиевого сплава (по крайней мере, для защиты от бронебойных пуль калибром до 14,5 мм), разработанная израильской фирмой Rafael и впервые установленная на израильских БТР Ml13, а затем и на других легких бронированных машинах.

В данном случае используется одиночный перфорированный плоский лист из стали высокой твердости; за счет большого количества отверстий его масса снижена вдвое; лист установлен в лобовой части корпуса машины на расстоянии 250 мм от основной (базовой) алюминиевой брони. Перфорированный лист может разрушить наконечник попавшей в него пули, а относительно большой воздушный промежуток до основной брони способствует существенному снижению воздействия на нее уже отклоненной от первоначальной траектории и потерявшей устойчивость пули.

Корпус штурмовой машины-амфибии AAV7A1, состоящей на вооружении КМП США, изготовлен из алюминиевой брони (сплав 5083), как и у БТР МПЗ. В ходе войны в зоне Персидского залива (1990-1991 гг.) на машины AAV7A1, использовавшиеся в боевых операциях, были установлены экраны из перфорированных стальных листов с целью изменить угол встречи попавших в машину пуль и снарядов и тем самым снизить из воздействие на основную броню машины; эти экраны навешивались вдоль бортов и на крышу корпуса.

Корпус английской БМП Warrior изготовлен тоже из алюминиевой брони (сплав 7017); он защищает экипаж от 14,5-мм бронебойных пуль. При установке на бортах корпуса экранов из "чобхэмской" (Chobham) брони можно обеспечить защиту экипажа от фланговых атак осколочно-фугасными БП HESH (High-Explosive Squash Head) калибром до 120 мм.

Дальнейшее усовершенствование комбинированной броневой защиты, в которой применены два броневых материала - сталь высокой твердости и алюминиевый сплав, было осуществлено израильской фирмой Urdan Industries. Гладкие стальные листы экранов были заменены гофрированными листами, а круглые отверстия - узкими продолговатыми щелями, что практически обеспечивает перехват любой попавшей в лист пули (по сравнению с перфорированным стальным листом, где возможно, хотя и маловероятно, попадание какой-либо пули в круглое отверстие - из числа выполненных в листе). Такая дополнительная броня установлена на бронетранспортерах МПЗ, состоящих на вооружении СВ Дании и СВ Швейцарии.

Броневые материалы из титановых сплавов. Возможной альтернативой стальной броне и алюминиевой броне со стальными пластинами в различных комбинированных системах броневой защиты может стать броня из сплава алюминия и титана либо алюминиевая броня с пластинами из титанового сплава. Реальность такой альтернативы была подтверждена в 1950-х гг.; уже на ранней стадии исследований было установлено, что титан-алюминий-ванадиевый сплав марки Ti-6A1-4V даже при меньшей массе может обеспечить более высокий уровень защиты от пуль, чем стальная катаная гомогенная броня (RHA). Однако весьма высокая стоимость титановых пластин, которые в то время изготовлялись только для аэрокосмической техники, исключала возможность применения их на наземных бронированных машинах.

Позднее ситуация стала меняться в связи с начавшимся производством титановых сплавов с менее строгими военными характеристиками (и меньшей точностью состава сплава); некоторые из таких сплавов, например сплавы, производимые в США фирмой Allegheny Technologies и корпорацией Titanium Metals Corp. (TIMET), обладают, по мнению разработчиков, сопоставимыми либо даже более высокими баллистическими характеристиками, чем стандартный сплав Ti-6A1-4V, и при этом стоимость пластин из этих сплавов на 20% ниже, чем стоимость пластин аэрокосмического качества.

Вместе с тем, исследования, проведенные лабораторией ARL (Army Research Laboratory) CB США совместно с франко-германским исследовательским институтом Saint Louis, показали, что титановые сплавы эффективны для защиты не только от бронебойных пуль, но и от удлиненных сердечников подкалиберных снарядов типа APFSDS. Это крайне важно, учитывая, что ныне снаряды типа APFSDS уже могут использоваться для стрельбы даже из автоматических пушек калибром от 25 мм. Величина показателя эффективности массы (Em) брони из титанового сплава, требующейся для защиты от вольфрамовых бронебойных сердечников, фактически равна 1,6, т. е. в данном случае эта броня на 60% эффективнее стальной катаной гомогенной брони.

Высокие баллистические характеристики титана и сплавов на его основе, а также снижение стоимости этих сплавов, порождают планы более широкого применения данного броневого материала, и особенно в качестве твердого наружного слоя, который накладывается на алюминиевую броню остова машины. Данная комбинация двух броневых материалов впервые была применена в системе броневой защиты легкой мобильной тактической машины MTVL (Mobile Tactical Vehicle Light), созданной фирмой UDLP на базе БТР МПЗ и выпускаемой для СВ Канады. Для повышения уровня броневой защиты этой машины применена дополнительная накладная броня в виде пластин из титанового сплава, которые установлены на лобовой поверхности корпуса (толщина пластин - 50 мм) и на бортах корпуса (толщина пластин - 32 мм). Боевая масса машины возросла на 1800 кг, но при этом существенно повышена защищенность машины (обеспечивается защита от бронебойных 14,5-мм пуль, тогда как БТР МПЗ уязвим 7,62-мм бронебойными пулями).

Как и БТР МПЗ, машина MTVL авиатранспортабельна военно-транспортным самолетом С-130 Hercules.

Учитывая высокую эффективность брони из двух указанных компонентов (алюминиевый сплав и титановые пластины) СВ Франции выбрали броню данного варианта (с проведением ее расширенных испытаний) для будущей колесной (8x8) БМП VBCI (Vehicule Blinde de Combat d'Infanterie) как лучшую альтернативу броне из двух других компонентов - сталь высокой твердости (HHS) и керамика, в различных комбинациях применяющихся в системах броневой защиты колесных боевых машин, выпускаемых в настоящее время во Франции, а также машин, находящихся в стадии разработки.

Броня из композиционных материалов. Изготавливать корпуса боевых машин полностью из титановых плит никто пока не требует, и необходимость в этом вряд ли появится в будущем. Напротив, есть предложения изготавливать их из неметаллических композиционных материалов (КМ), армированных волокнами различного типа. Из КМ - пластика, армированного полимерными волокнами (fiber-plastics composites), уже успешно изготовлено несколько корпусов экспериментальных машин. В числе этих машин: БМП Bradley с композитным корпусом и композитная машина CAV (Composite Armored Vehicle), которые изготовлены американской фирмой United Defense LP в 1989 г. и 1997 г. соответственно; перспективная бронированная платформа (машина-носитель) с композитным корпусом - ACAVP (Advanced Composite Armoured Vehicle Platform), созданная в Великобритании Управлением DERA и изготовленная в 2000 г. фирмой Vickers Defence Systems (ныне - фирма QinetiQ) [1].

Машина ACAVP - это первая в Европе бронированная боевая машина, корпус которой изготовлен из стеклопластика.

Разработка этой машины началась в 1993 г., в ней участвовали только английские фирмы. Корпус машины ACAVP выполнен из КМ с использованием Е-стекловолокна; он изготовлен способом литья. Для повышения баллистической стойкости этого корпуса применена дополнительная броня из стали; листы этой брони установлены на поверхностях лобовой части корпуса и на бортах машины; в данном варианте брони обеспечивается круговая защита корпуса от бронебойных пуль калибром до 14,5 мм (включительно), а во фронтальном секторе - зашита от бронебойных снарядов калибром до 30 мм. Боевая масса машины ACAVP с дополнительной броней составит около 24 т. Для обеспечения авиатранспортабельности машины ACAVP военно-транспортным самолетом С-130 листы накладной брони можно быстро снять в полевых условиях.

Машина ACAVP в 2000-2001 гг. успешно прошла расширенные полевые испытания, которые показали возможность использования пластико/стекловолоконных корпусов в будущих бронированных машинах [2].

Критерий эффективность-стоимость боевых машин, корпус которых выполнен из КМ, уже стал темой непрекращающихся споров.

В случае снижения стоимости КМ на основе пластиков, армированных волокнами, и положительных результатов проверки присущих этим материалам баллистических характеристик, фирма QinetiQ будет конструировать новый демонстрационный образец, возможно, из пластика, усиленного углеродными волокнами.

По мнению разработчиков, использование КМ, в частности армированного волокнами пластика, для броневой защиты боевой машины позволит снизить ее массу приблизительно на 35%.

Однако этот показатель следует относить только к массе корпуса, но не к боевой массе машины, где масса корпуса обычно не превышает 1/3. Разработчики предлагают использовать в броневой защите боевой машины также керамические материалы; кроме того, предлагается конструкция металлического корпуса по концепции "цитадель", защищающая только отделение экипажа (в ущерб защиты машины в целом), что также позволит облегчить металлические корпуса боевых машин.

По баллистическим характеристикам композиционные материалы с основой из полимерных волокон не превосходят стальную катаную гомогенную броню (RHA) аналогичной массы (даже в том случае, если КМ изготовлен из высокопрочного стекловолокна S-2, скрепленного эпоксидной смолой). Однако корпус машины, изготовленный из неметаллических КМ, все же будет легче металлического корпуса, потому что в нем рациональнее размещены слои противоосколочного подбоя. Кроме того, при одинаковой толщине слоя, новейшие образцы противоосколочного подбоя вдвое легче предыдущих образцов, выполненных из стекловолокна. Один из новейших образцов противоосколочного подбоя создан на основе сверхлегкого нетканого арамидного нейлонового материала Dyneema, армированного волокнами из полиэтилена; эти волокна уложены параллельно и распределены равномерно в структуре материала.

Нейлон Dyneema производится фирмой DSM (Нидерланды); он уже применен для изготовления противоосколочного подбоя, которым будут оснащены танк Leopard-2 новейшего варианта и колесные БТР ХА-188 (6x6) СВ Нидерландов.

Броня с лицевым керамическим слоем. По баллистическим характеристикам керамические бронематериалы значительно эффективнее других бронематериалов, так как они обладают более высокой твердостью; если же пластина из керамики разрушается попавшей в нее пулей, то энергия пули поглощается, равномерно распределяясь по объему всей пластины.

Плотность и твердость типичных образцов керамической и металлической брони приведены в таблице 2. Видно, что все керамические материалы легче стали, а их твердость различна, и она выше твердости металлических материалов. Как правило, чем тверже бронематериалы, тем выше их противопульная стойкость и способность изготовленных из них элементов брони обеспечивать защиту от бронебойных пуль; эффективность массы бронематериалы будет выше, если его твердость превосходит твердость бронебойного сердечника.

Большинство бронебойных пуль имеет сердечник (стержень) из стали, твердость которой может быть в пределах от 600 до 800 HV (твердость по Виккерсу); керамический материал из обычной окиси алюминия (Al2O3) по твердости уже превосходит стальной сердечник этих бронебойных пуль. Для обеспечения эффективной защиты от бронебойных пуль с сердечником из карбида вольфрама (таких, как 7,62-мм пуля FFV, разработанная в Швеции, и 14,5-мм пуля БС41 к крупнокалиберному пулемету КПВТ, твердость сердечника которых около 1200 HV) потребуется керамический материал из окиси алюминия очень высокой чистоты (95% и более) либо из карбида кремния. Эффективная защита от бронебойных пуль и снарядов с более твердым сердечником (таких, как экспериментальные снаряды, разработанные в Швеции государственным учреждением исследований в области оборонной техники - FOA, сердечники которых изготовлены из вольфрамокобальтового композита, обладающего твердостью более 1800 HV) возможна только в случае применения в броне очень твердой керамики (карбид кремния, диборид титана).

Однако, чем тверже керамический бронематериал, тем он дороже. Например, стоимость бронематериала из карбида кремния в 5-10 раз выше, чем из окиси алюминия (последний тоже стоит недешево), а бронематериал из карбида бора - самый твердый из числа имеющихся керамических - дороже почти в 20 раз. Поэтому карбид бора пока не применялся в системах броневой защиты боевых машин, а карбид кремния и диборид титана были применены лишь на некоторых опытных образцах, а также экспериментальных машинах (американские БМП Bradley с композитным корпусом и бронированная пушечная система AGS M8). Гораздо чаще в конструкциях броневой защиты машин различного назначения используется керамический бронематериал на основе окиси алюминия. Впервые он был применен в 90-х годах на шведских БТР Pbv302 и канадских БТР МПЗ, предназначавшихся для действий в Боснии. На этих машинах установлена модульная навесная броня MEXAS, в которой используются керамические плитки из окиси алюминия, изготовленные в виде черепицы; пластины с плитками крепились поверх основной брони указанных машин (стальная RHA - на шведском БТР, алюминиевый сплав 5083 - на канадском БТР) [1].

Модульная навесная броня MEXAS (Modular Expandable Armour System - модульная развертываемая броневая система) разработана и впервые была изготовлена германской фирмой Ingenieurbtiro Deisenroth (IBD).

Комплект брони MEXAS состоит из модулей дополнительной брони с противоосколочным подбоем, которые можно установить как на бронированные, так и на небронированные машины. Броня MEXAS может использоваться в двух конструктивно-схемных решениях: как накладная броня ("add-on") либо как вставная (лейнерного типа) броня ("fill-in").

Модули брони MEXAS -- плоские, различных размеров и формы, что дает возможность их выбора в зависимости от конфигурации и площади поверхностей машины, броневую защиту которых требуется усилить. Модули накладной брони MEXAS, как правило, крепятся с помощью болтов к основной броне машины, что можно осуществить в полевых условиях.

Комплекты брони MEXAS выпускаются трех вариантов, различных по массе: легкая, средняя, тяжелая. Это позволяет заказчику выбрать необходимый комплект брони для обеспечения требуемого уровня броневой защиты машины.

В практике принято различать три уровня броневой защиты:

I уровень - от 14,5-мм бронебойных пуль и осколков 155-мм снарядов;
II уровень - от малокалиберных снарядов и мин;
III уровень - от кумулятивных БЧ носимого противотанкового оружия (гранатометов типа РПГ-7, ПТУР с БЧ среднего калибра и др.).

Обычно броню MEXAS-light применяют для усиления броневой защиты легких ББМ, таких как БТР, БМП, БРМ, а также для защиты кабин небронированных машин (грузовиков, санитарных машин и других транспортных средств), что позволяет защитить кабину от бронебойных пуль калибра 7,62 мм (и даже калибра 12,7 мм).

Броню легкую MEXAS либо тяжелую MEXAS применяют для усиления броневой защиты и повышения живучести на поле боя машин средней категории по массе, таких, как танки, тяжелые БМП и другие машины, созданные на базе танков. Полагают, что броня MEXAS в некоторых случаях может стать эффективной альтернативой реактивной навесной броне. В ней сочетаются приемлемая масса (~500 кг для БТР МПЗ) и высокая эффективность - для повышения уровня броневой защиты машины при умеренной стоимости [3,4].

Броня MEXAS, выпускаемая в Швеции фирмой Akers Krutbruk, пригодна для усиления броневой защиты БТР и машин боевого обеспечения (подвижных постов управления, постов наблюдения и т. п.)

В США фирма Simula выпускает различные комплекты модульной брони для колесных тактических машин и машин снабжения; для изготовления этой брони применяются легкие материалы типа GRP (пластмасса, армированная стекловолокном), пластиковое волокно, некоторые металлы и керамика. Фирмой Akzo Nobel (Германия) разработаны легкие броневые материалы Twaron и Twaron ТС на основе пластмассы, армированной волокном, которые выпускаются в виде листов. Пластины и панели из них можно применить для защиты транспортных машин и специальных машин различного назначения (полиция, служба безопасности и т. д.) от пуль легкого стрелкового оружия и осколков снарядов [5].

Керамический бронематериал применен также для усиления броневой защиты новейшей колесной (8x8) легкой бронированной машины LAV III фирмы Mowag, выпускаемой для СВ Канады; в данном случае модули накладной керамической брони MEXAS установлены на основную броню корпуса из стали высокой твердости (HHS). Аналогичную броневую защиту будут иметь промежуточная бронированная машина - IAV (Interim Armored Vehicle) Stryker (американский вариант машины LAV III) и англо-германская многоцелевая колесная (8x8) бронированная машина MRAV/GTK.

Против бронебойных 14,5-мм пуль баллистическая стойкость композитной брони, состоящей из слоя стали высокой твердости (HHS) и наружного слоя из окиси алюминия, характеризуется высоким показателем эффективности ее массы (Ет>2); т. е. данная броня более, чем в 2 раза эффективнее катаной гомогенной брони из стали (RHA) для защиты от пуль калибра 12,7 и 14,5 мм. Это тем более существенно, что стрелковое оружие этих калибров широко распространено в мире, и именно оно будет представлять для легких бронированных машин наиболее значительную угрозу из всех других, с которыми эти машины могут столкнуться в большинстве конфликтов малой интенсивности.

Достигнутый уровень прогресса в области броневой защиты машин можно оценить, сравнив показатели поверхностной плотности различных материалов брони, приведенные в таблицах 1 и 3. Из таблиц следует, что броня из стали высокой твердости с наружным керамическим слоем (плитками) имеет поверхностную плотность 152 кг/м2, обеспечивая при этом защиту от бронебойных 14,5-мм пуль, и по массе она не намного тяжелее стальной катаной гомогенной брони (RHA), требующейся для защиты от бронебойных

пуль калибра лишь 7,62 мм (поверхностная плотность этой брони 114 кг/м2).

Из таблиц 1 и 3 следует также, что двухслойная броня из алюминиевого сплава и керамических плиток более эффективна в отношении требуемой массы, чем броня из стали высокой твердости и керамических плиток (величина Em - 2,19 и 2,12, соответственно). Таким образом, можно ожидать, что броня из керамических плиток и менее плотного, поглощающего энергию материала (в качестве подложки) будет более эффективной для защиты от бронебойных пуль, чем двухслойная броня из весьма твердых защитных материалов (например, керамика и подложка из материалов высокой твердости) .

Однако, броня с лицевым керамическим слоем в виде плиток (пластин) неэффективна при многократных попаданиях пуль в пластину, если при этом она будет разрушена одной из них. Поэтому израильская фирма Rafael разработала оригинальную конструкцию данной брони, получившую название "гибкая керамическая броня" ("Flexible Ceramic Armor"), которая состоит из рядов небольших керамических элементов сферической формы (вместо пластин), вставленных в матрицу из эластомера. [Эластомеры - высокомолекулярные соединения, обладающие высокоэластичными свойствами в широком интервале температур, охватывающем практически всю область температур их эксплуатации]. Пуля может разрушить несколько керамических элементов, но зона разрушения будет сравнительно малой площади и не распространится на соседние керамические элементы брони; поэтому данная броня может обеспечить защиту машины при многократных попаданиях пуль в цель (на малой площади).

В настоящее время другая израильская фирма - Plasan Sasa, специализирующаяся в области броневой защиты легких машин, разрабатывает новую броню - тоже накладную, на базе керамических элементов сферической формы, вставленных в матрицу из эластомера; эта броня будет названа "Smart Armor" ("Умная броня") или "Super Multi-Hit Armor Technology ("Сверхновая технология защиты от многократных ударов").

Один из новейших образцов данной брони обеспечивает защиту машины от бронебойных 14,5-мм пуль В-32 при стрельбе с близкого расстояния; в данном случае величина показателя эффективности массы этой брони Em=2,27.

Аналогичная накладная броня (также израильской разработки), состоящая из керамических шариков, вставленных в матрицу из эластомера, изготовляется во Франции фирмой ARES Protect on SA под названием LIBA (возможно, это означает "Light Improved Ballistic Armor" ("Легкая улучшенная баллистическая защита"). Накладная керамическая броня LIBA принята для установки на новейшую штурмовую машину-амфибию AAAV, разрабатываемую для КМП США; в данном случае керамическая броня будет накладываться на алюминиевую броню (сплав 2519) корпуса машины-амфибии.

Алюминиевый сплав 2519, из которого изготовлен корпус этой машины, обладает высокой стойкостью к коррозии, даже при воздействии морской воды, но его баллистическая стойкость не обеспечивает требуемый уровень броневой защиты машины-амфибии новейшей разработки; поэтому для усиления броневой защиты установлена накладная керамическая броня LIBA.

Облегченная съемная модульная броня из бронематериалов различного типа может найти применение и в системе броневой защиты основных танков. Например, специалистами Центра БТТ СВ США (US Army's Armor Center, форт Кнокс) разработана концепция усовершенствованного (т. н. "урбанизированного") основного танка М1А1 Abrams, который будет обладать повышенной боевой эффективностью и живучестью; танк станет более приспособленным для ведения боя (совместно с пехотой) в условиях города либо населенного пункта.

Согласно концепции предусматривается оснащение танка дополнительными приборами и датчиками поиска и обнаружения целей, средствами радиосвязи с сопровождающим танк пехотным подразделением, различным вспомогательным вооружением для самообороны и уничтожения выявленных целей, а также усиление броневой защиты танка путем установки комплекта облегченной дополнительной брони. Предполагается, что любое из предложенных средств можно установить за короткий промежуток времени и при минимальной модификации конструкции танка; их выбор и установку осуществляет пользователь с учетом конкретных ситуаций и типа предполагаемых угроз.

Для усиления баллистической защищенности танка дополнительную броню необходимо установить на носовую поверхность корпуса, крышу башни, панели турнюра башни, крышу моторно-трансмиссионного отделения, жалюзи двигателя, патрубок выхлопной трубы, корму корпуса и фальшборта в кормовой их части. Для "урбанизированного" танка предлагается несколько вариантов дополнительной брони:

-композитная броня, разработанная лабораторией ARL СВ США (ламинированная, вероятно, ленточная, структура, состоящая из керамических плиток в виде черепицы, вставленных в матрицу из эластомера);

разнесенная броня из угловых и перфорированных пластин для
защиты от кумулятивных БЧ, разработанная французской фирмой Giat Industries;
комплект усиленной накладной брони - ЕААК (Enhanced Applique Armor Kit), разработанный фирмой Rafael, который уже устанавливается на
штурмовые машины-амфибии AAV7A1 КМП США;
экранирующая броня, состоящая из горизонтально расположенных металлических пластин и прутков, отделенных от основной брони машины
промежутком в 66 мм, разработанная в России для защиты машин, используемых в Чечне, от поражения реактивными гранатами.

Специалисты Центра БТТ СВ США считают, что установленные на танке М1А1 системы оружия и боеприпасы к ним "неидеальны для поражения разнообразных целей, которые будут иметь место при бое в населенных пунктах, в частности для поражения спешившихся расчетов переносных ПТРК, ведущих огонь из окон зданий, находящихся ниже или выше возможных углов наведения пушки танка". Для поражения подобных целей предлагается включить в боекомплект для танковой 120-мм пушки картечный выстрел ХМ1008 и осколочно-фугасный унитарный выстрел, такой, как многоцелевой БП фирмы Rheinmetall.

Подчеркивается также, что предложенная концепция "урбанизированного" основного танка касается только уже имеющихся танков серии М1А1 Abrams, и она не ориентирована на использование в "новом" танке или в "будущем" танке; это всего лишь предложение для заинтересованных заказчиков, которые могли бы обеспечить требуемое финансирование реализации данной разработки [6].

Многослойная реактивная броня. Это совсем другой подход к решению проблемы защиты легких боевых машин от систем оружия с кумулятивной БЧ и других БЧ направленной энергии. Основное внимание при этом должно уделяться защите от носимого оружия данного типа, в первую очередь защите от наиболее распространенного в мире ручного противотанкового гранатомета РПГ-7 российской разработки, который, как известно, уже в течение 40 лет выпускается в 10 странах и широко используется во всем мире как регулярными войсками, так и террористическими организациями.

Известно, что стандартная реактивная граната ПГ-7М (PG-7M), выстреливаемая гранатометом РПГ-7, пробивает более 300 мм стальной брони RHA. Это больше толщины брони любой легкой боевой машины, и даже если броню RHA заменить другим броневым материалом, более стойким к воздействию струи направленной энергии, то масса пассивной брони из любых возможных броневых материалов, требующаяся для защиты машины от подобных средств поражения, будет слишком большой. Поэтому, в 90-х годах для защиты легких боевых машин в качестве альтернативы стала рассматриваться многослойная реактивная броня.

Наиболее эффективной многослойной реактивной броней считается взрывчатая реактивная броня - ERA (Explosive Reactive Armor). Она установлена на многих танках России и Израиля, а также на танках некоторых других стран. Известна общая схема, иллюстрирующая базовую конструкцию броневой защиты с использованием реактивной брони; варианты этой схемы выбирают при разработке брони и для легких, и для тяжелых машин, с одним либо несколькими блоками многослойной реактивной брони.

Баллистическая стойкость одного блока (контейнера) реактивной брони ERA против заряда БЧ гранаты, выстреливаемой гранатометом РПГ-7, характеризуется очень высоким показателем эффективности массы этой брони (величина Em достигает 9). Это позволяет снизить толщину основной брони машины, которая должна быть эквивалентна лишь 30 мм брони RHA, чтобы противостоять остаточному (заброневому) воздействию гранат ручных гранатометов. Основную броню данной толщины имеют, по крайней мере, некоторые легкие боевые машины. При взрыве блоков динамической защиты типа ERA тыльные пластины этих блоков ударяются об основную броню машины и могут повредить и даже разрушить ее, если эта броня недостаточной толщины. Тем не менее, броня ERA применена на некоторых легких боевых машинах, таких, как БМП и БТР; в частности, путем установки этой брони усилена баллистическая защищенность американской БМП М2 Bradley, испанской БМП Pizarro, российской БМП-3 (экспортного варианта) и израильского БТР МПЗ.

Риск повреждения или разрушения машин, на которых установлена броня ERA, можно снизить либо исключить вовсе, разместив в тыльной части каждого блока (контейнера) реактивной брони дополнительную стальную пластину со слоем инертного материала; это увеличит массу тыльной плиты (основания) блока брони ERA и позволит этой плите перемещаться после взрыва блока, но с меньшим ускорением, что снизит силу ее удара по основной броне машины. Гибридные взрывчато-инертные блоки данного типа разработаны израильской фирмой Rafael; они более эффективны против направленной струи кумулятивного заряда, чем обычные блоки брони ERA [1].

Другая израильская фирма - Land Systems Div., отделение фирмы IMI (Israel Military Industries), разрабатывает новую съемную модульную баллистическую систему дополнительной гибридной брони для легких колесных и гусеничных машин. При оснащении легкой бронированной боевой машины комплектом этой дополнительной гибридной брони, получившей обозначение L-VAS (Light Vehicle Armor System), обеспечивается надежная защита от различных средств поражения, таких, как кумулятивная струя заряда БЧ гранат гранатомета РПГ-7В (направленная перпендикулярно к поверхности брони), бронебойные 14,5-мм пули и 20-мм снаряды, осколки 155-мм артиллерийских снарядов. Фирмой IMI уже заявлено, что каждый модуль брони L-VAS способен противостоять многократным попаданиям в него гранатами, выстреливаемыми из гранатометов РПГ-7В; следовательно, чрезвычайно возрастет живучесть машины на поле боя. Это стало возможным, поскольку в гибридной броне L-VAS применена новая технология на основе запатентованного энергетического конструктивно-схемного решения, исключающего возможность (риск) симпатической (т. е. возникающей в другом, рядом расположенном месте) детонации, обычно возникающей при прямом попадании гранаты в блок реактивной брони. Поэтому можно значительно снизить массу самой брони и обеспечить при этом безопасность экипажа.

Как утверждают специалисты фирмы IMI, при многократных обстрелах установленных на БТР МПЗ модулей брони L-VAS гранатами ручных противотанковых гранатометов, бронебойными 14,5-мм пулями и 20-мм снарядами не обнаружено в местах размещения этих модулей каких-либо разрушений и даже повреждений корпуса и ходовой части машины.

Комплект дополнительной гибридной брони L-VAS состоит из модулей, в каждом из которых помещены реактивная броня, слои из стали, резины и керамики; толщина отдельного модуля - 350 мм, а его длина - 880 мм. Благодаря модульной конструкции брони L-VAS установка или замена блоков брони и отдельных модулей возможна в полевых условиях; для этого не требуется специального оборудования, необходим лишь стандартный набор инструментов. Установка блоков и модулей брони L-VAS, а также их обслуживание и хранение, безопасны для экипажа машины и обслуживающего персонала.

Фирмой IMI уже разработан комплект брони L-VAS для гусеничных БТР серий МПЗ, блоки которого устанавливаются на лобовой поверхности корпуса и борта машины; масса этого комплекта около 2 т (включая детали крепления). Представители фирмы IMI утверждают, что указанная масса дополнительной брони потребует лишь незначительных изменений в подвеске БТР МПЗ и не приведет к существенному снижению характеристик подвижности этой машины. Заявлено также, что броня L-VAS может устанавливаться на любую бронированную машину, имеющую основную (базовую) броню такого же уровня, как у БТР МПЗ [7, 8].

Фирма IMI намерена продолжить разработку комплектов облегченной брони типа L-VAS и предложить их для установки на военные грузовики, колесные и гусеничные БТР и БМП, в частности на гусеничные БМП-1 и БМП-2 российского производства.

Однако, броня машины, защищающая от кумулятивной струи БС гранат ранних образцов (ПГ-7М и др), выстреливаемых из гранатомета РПГ-7, не обеспечивает надежной защиты от новейших гранат ПГ-7ВЛ (PG-7VL), БЧ которой имеет больший диаметр, и ПГ-7ВР (PG-7VR) - с тандемными кумулятивными зарядами БЧ (заявленная бронепробиваемость этих гранат, соответственно, 500 и 600 мм стальной брони RHA).

Возможным ответом на появление гранат с более мощным кумулятивным зарядом и, тем более, с тандемными кумулятивными зарядами может стать тандемная броня ERA, состоящая из двух многослойных блоков ("сэндвичей"), размещенных друг за другом.

В российских публикациях по оборонным вопросам уже сообщалось, что танковая броня, объединенная с двумя слоями "сэндвичей" реактивной брони ERA, расположенными тандемом (т. е. друг за другом по одной оси, сдвоенно), и с промежуточным слоем из защитного материала, способного задерживать взрыв блоков второго слоя реактивной брони, будет в состоянии разрушить кумулятивные струи тандемных зарядов даже таких мощных БЧ, как БЧ американской ПТУР AGM-114F Hellfire.

Однако реактивная броня, несмотря на ее высокую эффективность, может применяться на боевых машинах весьма ограниченно из-за проблем, связанных с безопасностью экипажа и десанта, что следует из самой природы этой брони. Необходимость обеспечить безопасность применения в броне-защите машин реактивной брони была стимулом для разработки реактивной многослойной брони только с энергетическими невзрывающимися промежуточными слоями, которая получила название ENERA (Energetic but Non-Explosive Interlayers Reactive Armor). Следует заметить, что броня ENERA в большинстве случаев менее эффективна, чем броня ERA; так, типичный блок брони ENERA при одинаковым метательным ВВ в промежуточном слое примерно в два раза менее эффективен, чем блок брони ERA. Тем не менее, некоторые системы бронезащиты, в состав которых входят два (или более) слоя блоков брони ENERA, хотя и называются "пассивными", характеризуются весьма высоким показателем эффективности массы брони (Em около 8).

Меньше всего проблем с использованием реактивной брони, в состав которой входят только блоки с инертными промежуточными слоями, т. е. с невзрывающейся реактивной броней - NERA (Non-Explosive Reactive Armor); но броня NERA почти всегда менее эффективна, чем броня ENERA и тем более, чем броня ERA. Фактически блок брони ERA почти в четыре раза эффективнее блока брони NERA такой же массы.

Низкая эффективность одиночного блока брони ENERA (и брони NERA) возможно будет компенсирована путем применения в системе броневой защиты машины нескольких слоев из блоков брони, размещаемых один за другим - с воздушным промежутком между слоями; однако для такой брони неминуемо потребуется значительное пространство, которое еще как-то можно "заполучить" в системе броневой защиты для основных танков, но вряд ли это будет приемлемым для легких боевых машин [1].

Н. И. Субчев

Jane's International Defense Review.- 2002.- 35, № 7.- P. 41-
45.
Jane's Defence Weekly.- 2001.- 35, № 11.- P. 9.
Jane's Defence Weekly,- 1994.- 21, № 26.- P. 15.
Soldat und Technik.- 1996.- 39, № 9.- 3. 597.

5.Jane's Defence Systems Modernisation.- 1995.- 8, № 8.-

P. 13-16.

Jane's International Defense Review.- 2002.- 35, № 7.- P. 12.
Jane's Defence Upgrades.- 2002.- 6, № 13.- P. 4.
Jane's International Defense Review.- 2003.- 36, № 10.- P. 20.

Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте