ПРИНЦИП РАБОТЫ

Когда струя кумулятивного заряда проходит через взрывчатые элементы, результирующие взрывы будут продвигать стальной корпус с очень высокой скоростью под косым углом к струе, тем самым срезая большую часть корпуса струи. По сравнению с израильскими моделями ЭПОХИ Blazer, Kontakt-1 намного мощнее, имеет больше листовых пластин, имеет лучший угол наклона, гораздо менее чувствителен к изменению угла наклона и имеет более оптимизированную многослойную конструкцию. Это усугубляется отсутствием специальных угловых кронштейнов для Blazer для увеличения наклона взрывоопасных элементов.

         

Каждый отдельный взрывоопасный элемент 4С20 технически считается взрывоопасной панелью реактивной брони сам по себе. В российской номенклатуре каждый взрывчатый элемент классифицируется как так называемый «Динамический элемент», поскольку он может адекватно работать сам по себе, как, например, «Блейзер». Взрывчатый элемент состоит из двух стальных листов средней твердости, между которыми находится слой пластиковой взрывчатки. Стальной ящик, содержащий два взрывчатых элемента, имеет стенки толщиной около 2-3 мм. Эта относительно большая толщина придает ящикам достаточную жесткость, чтобы они могли выдерживать вес человека, стоящего сверху, не деформируясь, и достаточную прочность, чтобы их нельзя было легко разрушить при падении на резервуар тяжелых предметов (кирпичей, бетона) или при стрельбе из стрелкового оружия. Относительно большая толщина также помогает гарантировать, что поражающие снаряды обладают достаточной устойчивостью для правильного срабатывания взрывателя, в отличие от попадания прямо через блок ERA без детонации. Кроме того, стенки стального ящика не просто выполняют функцию контейнера для взрывчатых элементов, но и способствуют общему поражающему действию кумулятивных зарядов при подрыве заряда взрывчатого вещества.

Толщина трех слоев каждого элемента 4S20 не разглашается, но из фотографии выше видно, что соотношение толщины стальных пластин, покрывающих толщину взрывчатого слоя, составляет 1:2. Если увеличить известную толщину цельной плиты 4S20 до 3 мм стенок стального ящика, толщина стальных листов должна составлять около 2,3 мм или меньше, в то время как слой пластикового взрывчатого вещества PVV-5A составляет около 5,4 мм или более. Другие источники утверждают, что состав сэндвича 2-7-2, но это противоречит этому информационному плакату, в котором указано, что толщина элемента 4S20 составляет 10 мм. Независимо от точной толщины, 4S20 имеет несколько лучшее соотношение толщины листовой пластины к толщине взрывчатого слоя по сравнению с эпохой «Блейзера», который имел более простую многослойную конфигурацию 3/3/3 сталь-взрывчатка-сталь согласно Рикарду О. Линдстрему.

Используя известные характеристики пластикового взрывчатого вещества PVV-5A, используемого в 4S20, мы можем применить уравнение Герни для симметричных сэндвичей для расчета скорости движения пластин-флайеров. Как упоминалось ранее, масса комплектного элемента 4С20 составляет 1,35 кг, в то время как масса заряда взрывчатого вещества составляет 0,26 кг. Масса листовых пластин, покрывающих слой взрывчатого вещества, получается простым вычитанием массы взрывчатого вещества из общей массы сэндвича. Скорость детонации PVV-5A составляет 7400 м/с, поэтому мы получаем постоянную Гурни 2,46 км/с. Исходя из всего этого, прогнозируется, что скорость листовых пластин составит примерно 1,156 км / с. Метод прогнозирования скоростей пластин на каталке подробно описан в «Энергия каталки взрывчатых веществ: оценка скорости и импульса, придаваемого перемещаемому металлу».

В статье «Убойная способность сэндвичей ERA в зависимости от толщины слоя взрывчатого вещества или скорости движения пластин» доктор Манфред Хелд отметил, что характеристики пластин flyer толщиной 1 мм возрастали экспоненциально по мере увеличения слоя взрывчатого вещества, и пришел к выводу, что увеличение скорости движения пластин flyer отвечает за повышение производительности.

Это дополнительно подтверждается теоретической моделью, предложенной Ядавом в работе «Взаимодействие металлической струи с движущейся целью». Модель Ядава показала, что на величину уменьшения пробиваемости кумулятивной струи в первую очередь влияет скорость листовой пластины, а не плотность пластины, и что за счет увеличения отношения толщины заряда взрывчатого вещества к листовой пластине можно уменьшить пробиваемость кумулятивной струи. Снижение плотности листовых пластин привело к повышению производительности за счет последующего увеличения скорости движения пластины.

Хелд утверждает, что экспериментальные данные, полученные М. Исмаилом в «Оптимизации характеристик взрывоопасной реактивной брони» с использованием пластин толщиной 1-3 мм и слоев взрывчатки толщиной 2-5 мм, к его удивлению, хорошо вписываются в его модель. Поскольку доступ к «Оптимизации характеристик взрывоопасной реактивной брони» в настоящее время недоступен, воспроизведение данных Исмаила в документе Хелда чрезвычайно полезно. Как мы можем видеть на страницах 235 и 236, уменьшение остаточного проникновения струй кумулятивного заряда достигает пласта между слоями взрывчатого вещества толщиной 2-5 мм как при использовании пластин-флайеров толщиной 1 мм фирмы Held, так и при использовании пластин-флайеров Ismail толщиной 3 мм. Исходя из этих данных, мы можем предсказать, что 2.3/5.4/2.3 конфигурация Kontakt-1 должна обеспечить что-то близкое к максимально возможной производительности симметричной многослойной компоновки, учитывая, что PVV-5A немного слабее взрывчатых веществ, используемых компанией Held.

Согласно информационному табло НИИ Стали, размеры взрывчатого элемента 4С20 составляют 252х130х10 мм. Габаритные размеры всего блока Kontakt-1 составляют 314 × 148 мм, включая клапаны из листового металла на каждом конце блока для прохождения крепежных болтов. Существует два варианта блоков Kontakt-1, как вы можете видеть ниже. Diagram taken from «Защита Танков» by V.A Grigoryan.

[float=left][/float]

Стоковые кадры разборки блока Kontakt-1 доступны здесь (ссылка). Разборку и удаление взрывоопасных элементов можно произвести простым гаечным ключом.

V-образное расположение элементов 4С20 внутри блока Контакт-1 было уникальной советской разработкой и было существенно более совершенным, чем любая другая конфигурация реактивной брони, доступная где-либо еще в мире в то время. Статья «Численное исследование воздействия взрывоопасной реактивной брони на проникающую способность реактивной струи», написанная группой китайских исследователей, дает нам подробный обзор того, как работает Kontakt-1. Исследование, которое финансировалось Китайским обществом артиллерии, включало тестирование реактивной защиты на броневом листе, наклоненном под углом 68 градусов, с использованием 54-мм кумулятивной боевой части с медной гильзой. Этот странно специфический ракурс намекает на то, что это исследование, возможно, было частью китайской оценки эффективности советской реактивной брони на танках, таких как Т-72, у которых верхняя пластина glacis была наклонена на 68 градусов. Мы также можем многому научиться из этого. В документе описывается воздействие одного слоя ERA, размещенного под косыми углами от 45 до 68 градусов, в подзаголовке 4.2. Вот соответствующие параграфы, приведенные дословно.:

«4.2. Косое проникновение

Типичные схемы взаимодействия струи, проникающей в ERA, и основной мишени под углом удара 68° показаны на рис. 7. По сравнению с нормальной пробиваемостью, показанной на рис. 6, реактивная броня создает более значительные помехи струе при косом ударе. При детонации взрывчатого вещества ERA движения пластин наружу непосредственно перерезают струю, тем самым серьезно нарушая процесс проникновения. С образованием большего количества сегментов струи в результате непрерывного взаимодействия остаточная проникающая способность значительно снижается. Это видно из рис. 7. когда возмущенная струя проникает в пластину под большим углом удара, ее кончик скользит по поверхности задней пластины, что приводит к изгибу, разрушению и рассеиванию струи (сегментов). Таким образом, глубина проникновения в основную цель значительно снижается.»

«Из рисунка. 9 видно, что чем больше угол удара, тем меньше глубина проникновения. Кроме того, глубина проникновения значительно уменьшается, когда угол удара превышает 45°. Глубина проникновения уменьшена на 55-75 % в диапазоне от 45° до 68° (угол удара) по сравнению с корпусом без ERA»

Это рис. 9:

Как вы можете видеть, один слой ERA с конструкцией, аналогичной взрывчатому элементу 4С20 (если не точно такой же), может обеспечить снижение пробиваемости на 75 % при наклоне 68 градусов. Но Контакт-1 имеет V-образную конструкцию. Как это будет выглядеть? Давайте посмотрим в подзаголовке 5.2:

«5.2. Влияние угла удара

На рис. 11 показаны прогнозируемые результаты поражения основной цели для корпусов с V-образным ERA 9° и без него при различных углах поражения. Из рис. 11 видно, что пробивная способность снижается на 60-90 % для исследуемого диапазона углов воздействия. На рис. 12 показаны пробивные отверстия возмущенной струи, проникающей в основную мишень. Показано, что траектория проникновения отклоняется, и отклонение увеличивается с увеличением угла удара. Диаметр отверстия, особенно на входе, становится больше с увеличением угла удара. Подобно случаю flat ERA, описанному в разделе 4.2, первое и второе, вероятно, вызваны изгибом струи и децентрализацией струи соответственно.»

Ниже показан рисунок 11:

Благодаря V-образной конструкции пара элементов ERA может снизить пробиваемость кумулятивного заряда на 90 % при наклоне 68 градусов. Согласно информационному бюллетеню НИИ Стали, «Контакт-1», как сообщается, может снизить проникающее действие кумулятивных зарядов в среднем на 55 % при наклоне 0 градусов и до 80 % при наклоне 60 градусов. Исходя из этого, увеличение наклона до 68 градусов может легко привести к уменьшению на 90 %, поэтому у нас есть полное основание рассматривать китайскую V-образную модель ERA как точную копию Kontakt-1.

Кроме того, НИИ Стали утверждает, что «Контакт-1» может снизить пробивную способность обычной противотанковой ракеты (используя Конкурс в качестве примера) до 86 %, или на 58 % для 125-мм тепловой оболочки, или до целых 92 % для боеголовок меньшего размера, таких как боеголовка M72 LAW. Эти цифры в целом соответствуют заявленному снижению на 90 % для китайской V-образной модели ERA при наклоне 68 градусов, за исключением заявленного снижения всего на 58 % для 125-мм тепловой оболочки. Точно неизвестно, почему 125-мм ТЕПЛОВОЙ снаряд работает намного лучше, чем даже противотанковая ракета с гораздо большим диаметром кумулятивного заряда (125-мм ТЕПЛОВОЙ снаряд имеет толстый корпус, поэтому фактический диаметр кумулятивного заряда внутри него составляет всего около 105 мм). Правдоподобное объяснение заключается в том, что толстостенный наконечник-шип защищает хвостовую часть реактивной струи и медную пулю, когда блок реактивной брони детонирует, а пластины-флайеры выдвигаются на траекторию струи. Предположительно, это снижает пробивное действие брони.

Обоснование конструктивного решения по размещению взрывчатых элементов под углом V рассмотрено в подзаголовке 5.3. Исследование показывает, что максимальная эффективность элементов ERA может быть достигнута, если два элемента расположены параллельно друг другу, но если кумулятивный заряд ударит под углом 0 градусов к ERA при таком расположении, эффект будет абсолютно минимальным. Поскольку практический опыт показывает, что танки не всегда поражаются под оптимальным углом, мягко говоря, V-образная форма экспериментальной ЭПОХИ придала бы им лучшую эффективность при попаданиях под небольшим углом наклона. В то время как более простая одноэлементная ERA может иметь минимальную ценность при малом наклоне, V-образная ERA, такая как Kontakt-1, все еще может выполнять свою основную функцию даже с приемлемой потерей производительности. Однако, похоже, что конкретный угол V в 9 градусов, используемый на Kontakt-1, был в значительной степени произвольным. В документе объясняется, что изменение угла между слоями ERA существенно не меняет характеристики реактивной брони. Вот соответствующий отрывок:

«Однако изменение глубины проникновения с увеличением угла V довольно мало. Замечено, что глубина проникновения уменьшается на 85-90 % для всех исследованных углов V. Таким образом, показано, что уменьшение глубины проникновения не чувствительно к V-углам, исследованным в этой статье.»

Обратите внимание, что исследователи тестировали углы в 0, 5, 9, 13, 17, и 21 градус.

Здесь представлены рентгеновские фотографии и моделирование прохождения струи кумулятивного заряда через V-образную ЭРУ под углом 0 градусов. Даже при 0 градусах разрушительный эффект ЭПОХИ существенен.

Во время Первой чеченской войны у многих танков украли взрывчатку 4С22 и продали на черном рынке из-за плохого экономического положения России в то время и крайне плохих условий жизни военнослужащих. Кирпичи Kontakt-1 не заливались в мирное время по соображениям безопасности. Согласно протоколу, они должны были заполняться только во время подготовки к военной операции, но многие резервуары в Чечне остались пустыми частично из-за спешки с подготовкой (сотни кирпичей на каждый резервуар делают это утомительной рутиной) и из-за воровства. В результате сочетания этих неблагоприятных обстоятельств многие танки въехали в Грозный с кирпичами «Контакт-1», но без взрывчатки внутри. Недавно в Украине были зарегистрированы аналогичные случаи краж .

Интересно отметить, что даже пустые блоки Kontakt-1 все еще могут обеспечить некоторую дополнительную защиту от световых гранат из-за увеличенного размера воздушного зазора, что было продемонстрировано во время боя в Грозном. Дополнительное пространство, обеспечиваемое самим пустым коробом (70 мм) и воздушным зазором между коробом и боковой юбкой (17 мм), увеличивает общий размер воздушного зазора с 745 мм примерно до 830 мм.