Активная броня староверова - 2 (варианты)

Изобретение относится к средствам активной защиты танков и других бронеобъектов. Активная броня содержит ячейки (1), в которых находится круглый вкладыш (2) с полыми полуоткрытыми выпуклостями (3). Выпуклости обращены в одну сторону перпендикулярно радиусу круглого вкладыша (2) и заполнены взрывчаткой (5). Вкладыш в ячейке (1) может быть закрыт круглой крышкой, а внешняя поверхность вкладыша покрыта слоем взрывчатого вещества. Выпуклости на вкладыше могут быть закрыты индивидуальными крышками, шарнирно или разрушаемым креплением ограниченной прочности закрепленными на выпуклостях. Ячейки (1) расположены на броне двумя разнесенными слоями, причем в каждом слое они расположены в шахматном или сотовом порядке. Обеспечивается защита танка от поражения в различных направлениях. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к средствам активной защиты танков и других бронеобъектов.

Известна активная броня (еще говорят «активная защита») по заявке RU №2010153750, в которой ячейки брони срабатывают вперед по определенному алгоритму. Такая броня может защитить от попадания снаряда, уранового стержня, тандемной кумулятивной гранаты, пластического снаряда (далее «снаряда») спереди в секторе ±30 градусов по горизонтали и ±15 градусов по вертикали. Ни одна активная броня не может защитить танк от попадания снаряда под углом, близким к перпендикулярному к броне.

Задача изобретения и технический результат - защита танка от всех поражений со всех направлений.

ВАРИАНТ 1. Для этого активная броня содержит ячейки, в которых находится круглый вкладыш с полыми полуоткрытыми выпуклостями, заполненными взрывчаткой, причем выпуклости обращены в одну сторону перпендикулярно радиусу круглого вкладыша и заполнены взрывчаткой. То есть при взрыве взрывчатого вещества в ячейке (далее ВВ) на вкладыш действует мощная реактивная сила, которая закручивает его в ячейке (скорость вращения может достигать 100000 оборотов в минуту). И вкладыш оказывает мощное дестабилизирующее действие на снаряд, стержень или кумулятивную струю.

Указанных выпуклостей может быть 8, как на фиг.1, но лучше, если они будут покрывать диск вкладыша, как рыбья чешуя.

И сам вкладыш, и, особенно, его выступы должны быть достаточно прочными, чтобы не испытывать при взрыве ВВ больших деформаций.

Самое слабое место вкладыша - это место, где он медленнее всего вращается, то есть в центре. Поэтому в центре вкладыша имеется конусообразный выступ, призванный отклонять снаряд в сторону на поверхность с большей скоростью вращения.

Чтобы вкладыш легче вращался в ячейке, он расположен во фторопластовом стакане из графитованного фторопласта Ф-4.

А чтобы вкладыш не вываливался при тряске, он завальцован в ячейке с ограниченным усилием (то есть при взрыве он может вылететь).

Чтобы устойчивее вращаться в первые моменты после взрыва, вкладыш может иметь ось вращения в виде цилиндрического выступа, погруженного в цилиндрическую впадину в ячейке, или наоборот. Желательно, чтобы этот «подшипник» также имел стакан из графитованного фторопласта Ф-4.

ВАРИАНТ 2. Чтобы предохранить ВВ в выпуклостях вкладыша от попадания пуль и осколков, есть два пути. Первый - вкладыш в ячейке закрыт круглой крышкой, а внешняя поверхность вкладыша покрыта слоем ВВ. Эта крышка играет двойную роль - она защищает от пуль и она же после ее пробития под действием взорвавшегося ВВ выбрасывается навстречу снаряду, нарушая его ориентацию.

Причем скорость детонации ВВ в выступах вкладыша должна быть равна или меньше, чем скорость детонации ВВ на поверхности вкладыша, в том числе на поверхности самих выступов, чтобы выпуклости не разрушались, а срабатывали как реактивные двигатели. Скорость детонации ВВ на вкладыше должна быть как можно больше.

Но можно получить и эффект «три в одном», если на крышке напротив пустот выпуклостей вкладыша будут иметься лепестки, повторяющие форму отверстия выпуклости (как бы закрывающие выход из пустот выпуклостей), то при взрыве ВВ в пустотах вкладыша крышка за счет действия взрывных газов на лепестки резко закрутится в сторону, противоположную вкладышу. Это особенно полезно для борьбы с кумулятивной струей - две бешено вращающиеся пластины «режут» ее в противоположных направлениях.

Чтобы крышка в первые моменты взрыва сохраняла правильную ориентацию, она имеет ось вращения в виде отверстия, в которое входит цилиндрический или конический выступ вкладыша. Также желателен «подшипник» в виде фторопластового стакана.

ВАРИАНТ 3. Чтобы предохранить ВВ в выпуклостях вкладыша от попадания пуль и осколков, есть два пути. Второй путь - выпуклости на вкладыше имеют спиральную или дугообразную форму, не допускающую пролета пули или осколка, а внутренняя поверхность вкладыша покрыта слоем ВВ и сообщается с полостью выпуклости.

Для лучшей защиты от шальных пуль и осколков под вкладышем может иметься мембрана, достаточно прочная, чтобы удерживать рикошетирующие пули и осколки, но легко прорывающаяся взрывом ВВ под вкладышем.

Дополнительным достоинством этого варианта является то, что вкладыш не только закручивается, но и подбрасывается вверх взрывчаткой под ним.

ВАРИАНТ 4. Однако для большего быстродействия защиты желательно, чтобы пустоты в выпуклостях вкладыша все же были заполнены взрывчаткой, так вкладыш быстрее начнет раскручиваться и раскрутится до больших скоростей. Но, чтобы при этом избавиться от общей крышки ячейки, открытые полости выпуклостей на вкладыше закрыты индивидуальными крышками, шарнирно или разрушаемым креплением ограниченной прочности закрепленными на выпуклостях, см. фиг.5. При взрыве ВВ крышки открываются, выпускают взрывные газы и позволяют создаваться реактивной силе.

Разумеется, варианты могут сочетаться. Например, ячейка может иметь вкладыш, покрытый с обеих сторон взрывчаткой и со взрывчаткой в полостях выпуклостей вкладыша, и может иметь крышку с лепестками, закрепленную на оси на вкладыше.

Но отдельные ячейки любого варианта надо еще правильно расположить на основной броне. Чтобы соблюдалась равнопрочность защиты или хотя бы было отсутствие слабых мест. Чтобы надежно закрыть самое слабое место вкладыша - его центр, его следует перекрыть примерно на 20% от радиуса соседними вкладышами (см. фиг 4). В этом случае наиболее незащищенной окажется точка выше точки «А»), так как там будет только один слой вкладыша, в то время как слева и справа - по два слоя, а в центре - три слоя, поэтому верхний диск вкладыша должен опускаться до точки «А», и это расстояние, естественно, равно радиусу вкладыша R (см. стрелку вверх).

Решим треугольник A-O2-O3. Сторона А-O3, естественно, равна R, так как лежит на окружности с центром в точке O3. Сторона O2-O3 равна 0,8 R, так как перекрытие дисков выбрано 20% от радиуса. Тогда по теореме Пифагора сторона А-O2 равна 0,6 R. То есть при шаге по горизонтали 0,8 радиуса вкладыша шаг по вертикали должен быть 1,6 радиуса вкладыша или наоборот, причем центры ячеек соседних по вертикали рядов должны лежать на одной вертикали с верхними и нижними рядами или в одной вертикальной плоскости. А если поверхность брони не плоская, то центры ячеек должны лежать на ней в одной вертикальной плоскости. Назовем этот вариант «кольчуга».

Возможно и другое расположение ячеек со взаимным перекрытием слабых мест друг друга - ячейки расположены на основной броне двумя разнесенными слоями, причем в каждом слое они расположены в шахматном или сотовом порядке, а центры ячеек одного слоя находятся на стыке дисков вкладышей другого слоя. Это расположение потребует меньшего числа ячеек, но оно и хуже защищает. Назовем этот вариант «тандем».

Но в варианте «кольчуга» есть еще один существенный плюс, так как диски в одном горизонтальном ряду на 60% перекрывают друг друга, то оставшиеся части можно сориентировать так, чтобы видимая часть вкладыша вращалась вверх, отбрасывая снаряд на более пологий участок брони, см. фиг.3.

Следует отметить одну непривычную особенность такой активной брони - на ней нет свободного места. То есть располагать все навесное оборудование на башне надо или на кронштейнах, закрепленных к нижнему торцу башни, или к пушечной маске (расположенные таким образом они играют роль дополнительной защиты). На корпусе танка навесное оборудование можно располагать поверх ячеек.

На фиг.1, 2 показана упрощенная ячейка, где: 1 - собственно ячейка, как металлический стакан или как углубление в основной броне, 2 - вкладыш в ячейке, 3 - выпуклости на нем, чьи открытые полости обращены в одну касательную сторону и сообщаются с внутренним слоем ВВ, 4 - центральный конус на вкладыше, 5 - взрывчатка в полостях выпуклостей и под вкладышем (возможно, разного типа), 6 - подшипник в виде фторопластового стакана.

Работает ячейка так: при попадании снаряда и т.п. вкладыш 2 пробивается и взрывчатка 5 под ним и в его полостях 3 детонирует, раскручивая вкладыш и подбрасывая его. В центре ячейки расположен цилиндрический выступ, входящий в цилиндрическое углубление в центральном конусе 4 (не показаны). Прокручиваясь на них, вкладыш по спирали вылетает из ячейки навстречу снаряду и дестабилизирует его или «режет» кумулятивную струю.

На фиг.3 показано расположение ячеек на броне; они расположены горизонтальными рядами с частичным перекрытием на 20% от радиуса (то есть на 60 процентов по диаметру), причем видимые части вкладышей в случае поражения будут вращаться вверх, отклоняя снаряд положе к наклонной броне.

Второй ряд может быть расположен с центрами ячеек на одних вертикалях (на эскизе справа), а может быть расположен со сдвигом по фазе (на эскизе слева). Из фиг.4 понятно, что левый вариант расположения лучше - центры ячеек соседних по вертикали рядов должны лежать на одной вертикали или в одной вертикальной плоскости.

На фиг.5 показана выпуклость 3 на вкладыше 2, закрытая крышкой 7, легко припаянной пайкой 8 под вкладышем и частично в его полости показана взрывчатка 5. Работает этот вкладыш так: при его пробитии снарядом ВВ 5 детонирует и крышки 7 открываются или даже срываются взрывными газами, обеспечивая мгновенную раскрутку вкладыша.

Такая активная броня очень проста конструктивно - при условии отлития основной брони с уже имеющимися для ячеек уступами она содержит всего две-три литых или штампованных детали, но, тем не менее, очень эффективно защищает танк от всех видов поражений. Если упомянутых уступов нет, то есть если речь идет о модернизации существующих образцов танков, то достаточно наварить на основную броню зубчатые полосы, на которые и будут крепиться данные ячейки.

1. Активная броня, содержащая ячейки и отличающаяся тем, что в каждой из ячеек находится круглый вкладыш с полыми полуоткрытыми выпуклостями, заполненными взрывчаткой, причем выпуклости обращены в одну сторону перпендикулярно радиусу круглого вкладыша и заполнены взрывчаткой.

2. Броня по п.1, отличающаяся тем, что в центре вкладыша имеется конусообразный выступ.

3. Броня по п.1, отличающаяся тем, что вкладыш расположен во фторопластовом стакане из графитованного фторопласта.

4. Броня по п.1, отличающаяся тем, что вкладыш завальцован в ячейке с ограниченным усилием.

5. Броня по п.1, отличающаяся тем, что вкладыш имеет ось вращения в виде цилиндрического выступа, погруженного в цилиндрическую впадину в ячейке, или наоборот.

6. Активная броня, содержащая ячейки и отличающаяся тем, что в каждой из ячеек находится круглый вкладыш с полыми полуоткрытыми выпуклостями и вкладыш в ячейке закрыт круглой крышкой, а внешняя поверхность вкладыша покрыта слоем взрывчатого вещества.

7. Броня по п.6, отличающаяся тем, что на крышке напротив пустот выпуклостей вкладыша имеются лепестки, повторяющие форму отверстия выпуклости.

8. Броня по п.6, отличающаяся тем, что скорость детонации взрывчатого вещества в выступах вкладыша должна быть равна или меньше, чем скорость детонации взрывчатого вещества на поверхности вкладыша, в том числе на поверхности самих выступов.

9. Броня по п.6, отличающаяся тем, что крышка имеет ось вращения в виде отверстия, в которое входит цилиндрический или конический выступ вкладыша.

10. Активная броня, содержащая ячейки и отличающаяся тем, что в каждой из ячеек находится круглый вкладыш с полыми полуоткрытыми выпуклостями, причем выпуклости на вкладыше имеют спиральную или дугообразную форму, не допускающую пролета пули или осколка, а внутренняя поверхность вкладыша покрыта слоем взрывчатого вещества и сообщается с полостью выпуклости.

11. Броня по п.10, отличающаяся тем, что под вкладышем может иметься мембрана, достаточно прочная, чтобы удерживать рикошетирующие пули и осколки, но легко прорывающаяся взрывом взрывчатого вещества под вкладышем.

12. Активная броня, содержащая ячейки и отличающаяся тем, что в каждой из ячеек находится круглый вкладыш с полыми полуоткрытыми выпуклостями, причем выпуклости на вкладыше закрыты индивидуальными крышками, шарнирно или разрушаемым креплением ограниченной прочности закрепленными на выпуклостях.

13. Активная броня, содержащая ячейки и отличающаяся тем, что в каждой из ячеек находится круглый вкладыш с полыми полуоткрытыми выпуклостями, причем ячейки расположены на основной броне так, что при шаге по горизонтали 0,8 радиуса вкладыша шаг по вертикали должен быть 1,6 радиуса вкладыша или наоборот, а центры ячеек соседних по вертикали рядов должны лежать на одной вертикали в одной вертикальной плоскости.

14. Активная броня, содержащая ячейки и отличающаяся тем, что в каждой из ячеек находится круглый вкладыш с полыми полуоткрытыми выпуклостями, причем ячейки расположены на основной броне двумя разнесенными слоями, причем в каждом слое они расположены в шахматном или сотовом порядке, а центры ячеек одного слоя находятся на стыке дисков вкладышей другого слоя.

15. Броня по п.14, отличающаяся тем, что видимая часть вкладыша вращается вверх, отбрасывая снаряд на более пологий участок брони.