Depuis l'apparition des blindés, l'éternelle bataille entre le projectile et le blindage s'est intensifié. Certains concepteurs ont cherché à augmenter la pénétration des obus, tandis que d'autres ont augmenté la durabilité de l'armure. La lutte continue maintenant. Professeur de l'Université technique d'État de Moscou du nom de V. I. N. E. Bauman, directeur scientifique de l'Institut de recherche de l'acier Valery Grigoryan
Au début, l'attaque contre le blindage a été menée de front: alors que le principal type d'impact était un projectile perforant à action cinétique, le duel des concepteurs se réduisait à une augmentation du calibre du canon, de l'épaisseur et les angles d'inclinaison de l'armure. Cette évolution est clairement visible dans le développement des armes et blindages de chars pendant la Seconde Guerre mondiale. Les décisions constructives de cette époque sont assez évidentes: nous allons rendre la barrière plus épaisse; si vous l'inclinez, le projectile devra parcourir un plus long chemin dans l'épaisseur du métal, et la probabilité d'un ricochet augmentera. Même après l'apparition d'obus perforants avec un noyau dur non destructif dans les munitions des canons de chars et antichars, peu de choses ont changé.
Éléments de protection dynamique (EDS)
Ce sont des "sandwichs" de deux plaques métalliques et d'un explosif. Les EDZ sont placés dans des conteneurs dont les couvercles les protègent des influences extérieures et représentent en même temps des éléments jetables
Crache mortelle
Cependant, déjà au début de la Seconde Guerre mondiale, une révolution a eu lieu dans les propriétés frappantes des munitions: des obus cumulatifs sont apparus. En 1941, les artilleurs allemands commencèrent à utiliser le Hohladungsgeschoss ("un projectile avec une encoche dans la charge"), et en 1942 l'URSS adopta le projectile 76-mm BP-350A, développé après avoir étudié des échantillons capturés. C'est ainsi qu'étaient disposés les célèbres mécènes de Faust. Un problème s'est posé qui n'a pas pu être résolu par les méthodes traditionnelles en raison de l'augmentation inacceptable de la masse du réservoir.
Dans la tête des munitions cumulatives, une encoche conique est réalisée sous la forme d'un entonnoir garni d'une fine couche de métal (cloche vers l'avant). La détonation explosive commence du côté le plus proche du haut de l'entonnoir. L'onde de détonation « effondre » l'entonnoir jusqu'à l'axe du projectile, et comme la pression des produits d'explosion (près d'un demi-million d'atmosphères) dépasse la limite de déformation plastique de la plaque, cette dernière commence à se comporter comme un quasi-liquide. Ce processus n'a rien à voir avec la fusion, il s'agit précisément de l'écoulement "à froid" de la matière. Un jet cumulatif mince (comparable à l'épaisseur de l'obus) est expulsé de l'entonnoir qui s'effondre, ce qui accélère à des vitesses de l'ordre de la vitesse de détonation explosive (et parfois même plus), c'est-à-dire environ 10 km / s ou plus. La vitesse du jet cumulé dépasse largement la vitesse de propagation du son dans le matériau de blindage (environ 4 km/s). Par conséquent, l'interaction du jet et du blindage se produit selon les lois de l'hydrodynamique, c'est-à-dire qu'ils se comportent comme des liquides: le jet ne brûle pas du tout le blindage (c'est une idée fausse largement répandue), mais le pénètre, tout comme un jet d'eau sous pression enlève le sable.
Principes de protection semi-active utilisant l'énergie du jet lui-même. A droite: armure alvéolaire dont les alvéoles sont remplies d'une substance quasi liquide (polyuréthane, polyéthylène). L'onde de choc du jet cumulatif est réfléchie par les parois et effondre la cavité, provoquant la destruction du jet. En bas: armure avec feuilles réfléchissantes. En raison du gonflement de la surface arrière et du joint, la plaque mince est déplacée, ruisselant sur le jet et le détruisant. De telles méthodes augmentent la résistance anti-cumulative de 30-40
Protection en couches
La première protection contre les munitions cumulatives était l'utilisation d'écrans (blindage à deux barrières). Le jet cumulatif ne se forme pas instantanément, pour son efficacité maximale, il est important de faire exploser la charge à la distance optimale de l'armure (distance focale). Si un écran constitué de tôles supplémentaires est placé devant le blindage principal, la détonation se produira plus tôt et l'efficacité de l'impact diminuera. Pendant la Seconde Guerre mondiale, pour se protéger des cartouches faust, les pétroliers attachaient de fines tôles métalliques et des grillages à leurs véhicules (une histoire courante sur l'utilisation de lits blindés à ce titre, bien qu'en réalité des mailles spéciales aient été utilisées). Mais cette solution n'était pas très efficace - l'augmentation de la résistance n'était en moyenne que de 9-18%.
Par conséquent, lors du développement d'une nouvelle génération de chars (T-64, T-72, T-80), les concepteurs ont utilisé une solution différente - un blindage multicouche. Il se composait de deux couches d'acier, entre lesquelles était placée une couche de charge à faible densité - fibre de verre ou céramique. Cette "tarte" a donné un gain par rapport aux armures en acier monolithique jusqu'à 30%. Cependant, cette méthode était inapplicable pour la tour: dans ces modèles elle est coulée et il est difficile de placer de la fibre de verre à l'intérieur d'un point de vue technologique. Les concepteurs du VNII-100 (maintenant VNII "Transmash") ont proposé de fondre dans la tour des boules de blindage en ultra-porcelaine, dont la capacité d'extinction spécifique est 2 à 2, 5 fois supérieure à celle de l'acier blindé. Les spécialistes de l'Institut de recherche de l'acier ont choisi une autre option: entre les couches externe et interne de l'armure ont été placés des colis d'acier solide à haute résistance. Ils ont subi l'impact d'un jet cumulatif affaibli à des vitesses où l'interaction se déroule non pas selon les lois de l'hydrodynamique, mais en fonction de la dureté du matériau.
En règle générale, l'épaisseur d'armure qu'une charge creuse peut pénétrer est de 6 à 8 de ses calibres, et pour les charges avec des plaques constituées de matériaux tels que l'uranium appauvri, cette valeur peut atteindre 10
Armure semi-active
Bien qu'il ne soit pas facile de décélérer le jet cumulatif, il est vulnérable dans la direction latérale et peut facilement être détruit même par un faible impact latéral. Par conséquent, le développement ultérieur de la technologie consistait dans le fait que l'armure combinée des parties frontale et latérale de la tour coulée était formée en raison de la cavité ouverte par le haut, remplie d'une charge complexe; d'en haut, la cavité était fermée par des bouchons soudés. Des tours de cette conception ont été utilisées sur des modifications ultérieures de chars - T-72B, T-80U et T-80UD. Le principe de fonctionnement des inserts était différent, mais utilisait la "vulnérabilité latérale" mentionnée du jet cumulatif. De telles armures sont généralement appelées systèmes de protection "semi-actives", car elles utilisent l'énergie de l'arme elle-même.
L'une des variantes de ces systèmes est l'armure cellulaire, dont le principe de fonctionnement a été proposé par des employés de l'Institut d'hydrodynamique de la branche sibérienne de l'Académie des sciences de l'URSS. L'armure est constituée d'un ensemble de cavités remplies d'une substance quasi liquide (polyuréthane, polyéthylène). Un jet cumulatif, entrant dans un tel volume délimité par des parois métalliques, génère une onde de choc dans le quasi-liquide, qui, en étant réfléchi par les parois, revient dans l'axe du jet et effondre la cavité, provoquant la décélération et la destruction du jet. Ce type d'armure offre jusqu'à 30-40% de gain de résistance anti-cumulative.
Une autre option est l'armure avec des feuilles réfléchissantes. Il s'agit d'une barrière à trois couches composée d'une plaque, d'une entretoise et d'une plaque mince. Le jet, pénétrant dans la dalle, crée des contraintes, conduisant d'abord à un gonflement local de la surface arrière, puis à sa destruction. Dans ce cas, il se produit un gonflement important du joint et de la feuille mince. Lorsque le jet perce le joint et la plaque mince, cette dernière a déjà commencé à s'éloigner de la surface arrière de la plaque. Puisqu'il existe un certain angle entre les directions de mouvement du jet et la plaque mince, à un moment donné, la plaque commence à courir sur le jet, le détruisant. En comparaison avec une armure monolithique de même masse, l'effet de l'utilisation de feuilles "réfléchissantes" peut atteindre 40%.
L'amélioration de conception suivante a été la transition vers des tours à base soudée. Il est devenu clair que les développements visant à augmenter la résistance des armures enroulées sont plus prometteurs. En particulier, dans les années 1980, de nouveaux aciers de dureté accrue ont été développés et prêts pour la production en série: SK-2SH, SK-3SH. L'utilisation de tours avec une base en acier laminé a permis d'augmenter l'équivalent de protection le long de la base de la tour. En conséquence, la tourelle du char T-72B à base enroulée avait un volume interne accru, la croissance du poids était de 400 kg par rapport à la tourelle moulée en série du char T-72B. Le boîtier de remplissage de la tour a été réalisé à partir de matériaux céramiques et d'acier à haute dureté ou à partir d'un boîtier à base de plaques d'acier avec des feuilles "réfléchissantes". La résistance d'armure équivalente était égale à 500-550 mm d'acier homogène.
Comment fonctionne la protection dynamique
Lorsque l'élément DZ est pénétré par un jet cumulatif, l'explosif qu'il contient explose et les plaques métalliques du corps commencent à se séparer. En même temps, ils coupent la trajectoire du jet sous un angle, substituant constamment de nouvelles sections sous lui. Une partie de l'énergie est dépensée pour percer les plaques, et l'impulsion latérale de la collision déstabilise le jet. DZ réduit les caractéristiques de perçage d'armure des armes cumulées de 50 à 80 %. Dans le même temps, ce qui est très important, le DZ n'explose pas lorsqu'il est tiré avec des armes légères. L'utilisation de DZ est devenue une révolution dans la protection des véhicules blindés. Il y avait une réelle opportunité d'influencer l'agent dommageable pénétrant aussi activement qu'il avait précédemment affecté l'armure passive.
Explosion vers
Pendant ce temps, les technologies dans le domaine des munitions cumulatives ont continué de s'améliorer. Si, pendant la Seconde Guerre mondiale, la pénétration du blindage des projectiles à charge creuse ne dépassait pas les calibres 4 à 5, elle a ensuite considérablement augmenté. Ainsi, avec un calibre de 100-105 mm, il s'agissait déjà de 6-7 calibres (dans l'équivalent acier de 600-700 mm), avec un calibre de 120-152 mm, la pénétration du blindage a été portée à 8-10 calibres (900 -1200 mm d'acier homogène). Pour se protéger contre ces munitions, une solution qualitativement nouvelle était nécessaire.
Des travaux sur les blindages anti-cumulatifs, ou « dynamiques », basés sur le principe de la contre-explosion, sont menés en URSS depuis les années 1950. Dans les années 1970, sa conception avait déjà été élaborée à l'Institut panrusse de recherche sur l'acier, mais le manque de préparation psychologique des représentants de haut rang de l'armée et de l'industrie a empêché son adoption. Ils n'ont été convaincus que par l'utilisation réussie d'un blindage similaire par les pétroliers israéliens sur les chars M48 et M60 pendant la guerre israélo-arabe de 1982. Depuis que les solutions techniques, de conception et technologiques ont été entièrement préparées, la principale flotte de chars de l'Union soviétique a été équipée du blindage réactif explosif anti-cumulatif (ERA) Kontakt-1 en un temps record - en seulement un an. L'installation de DZ sur les chars T-64A, T-72A, T-80B, qui disposaient déjà d'un blindage assez puissant, a pratiquement instantanément dévalué les arsenaux existants d'armes guidées antichars d'adversaires potentiels.
Il y a des astuces contre la ferraille
Le projectile cumulatif n'est pas le seul moyen de destruction des véhicules blindés. Les projectiles de sous-calibre (BPS) perforants sont des adversaires beaucoup plus dangereux de l'armure. La conception d'un tel projectile est simple - il s'agit d'un long morceau (noyau) de matériau lourd et à haute résistance (généralement du carbure de tungstène ou de l'uranium appauvri) avec une queue pour la stabilisation en vol. Le diamètre du noyau est beaucoup plus petit que le calibre du canon - d'où le nom de "sous-calibre". Volant à une vitesse de 1,5 à 1,6 km / s, une "fléchette" pesant plusieurs kilogrammes a une énergie cinétique telle que, si elle est touchée, elle peut pénétrer plus de 650 mm d'acier homogène. De plus, les méthodes décrites ci-dessus pour améliorer la protection anti-cumulative n'affectent pratiquement pas les projectiles de sous-calibre. Contrairement au bon sens, l'inclinaison des plaques de blindage non seulement ne provoque pas le ricochet d'un projectile sous-calibré, mais affaiblit même le degré de protection contre eux ! Les noyaux "tirés" modernes ne ricochent pas: au contact de l'armure, une tête en forme de champignon se forme à l'extrémité avant du noyau, qui joue le rôle de charnière, et le projectile se tourne vers la perpendiculaire à l'armure, raccourcissant le chemin dans son épaisseur.
La prochaine génération de DZ était le système Contact-5. Les spécialistes de l'institut de recherche ont commencé à faire un excellent travail, en résolvant de nombreux problèmes contradictoires: le DZ était censé donner une puissante impulsion latérale, permettant de déstabiliser ou de détruire le noyau du BOPS, l'explosif aurait dû exploser de manière fiable à partir du bas- vitesse (par rapport au jet cumulé) du noyau du BOPS, mais en même temps, la détonation causée par les balles et les fragments d'obus a été exclue. La conception des blocs a aidé à résoudre ces problèmes. Le couvercle du bloc DZ est en acier blindé épais (environ 20 mm) à haute résistance. Lors de l'impact, le BPS génère un flux de fragments à grande vitesse, qui font exploser la charge. L'impact sur le BPS d'une couverture épaisse en mouvement est suffisant pour réduire ses caractéristiques anti-blindage. L'impact sur le jet cumulé est également accru par rapport à la plaque Contact-1 mince (3 mm). En conséquence, l'installation de DZ "Contact-5" sur les réservoirs augmente la résistance anti-cumulative de 1, 5-1, 8 fois et offre une augmentation du niveau de protection contre les BPS de 1, 2-1, 5 fois. Le complexe Kontakt-5 est installé sur les chars de série russes T-80U, T-80UD, T-72B (depuis 1988) et T-90.
La dernière génération du DZ russe - le complexe "Relikt", également développé par les spécialistes de l'Institut de recherche de l'acier. Dans l'EDZ améliorée, de nombreux inconvénients ont été éliminés, par exemple une sensibilité insuffisante lorsqu'elle est lancée par des projectiles cinétiques à basse vitesse et certains types de munitions cumulatives. Une efficacité accrue de la protection contre les munitions cinétiques et cumulatives est obtenue grâce à l'utilisation de plaques de lancement supplémentaires et à l'inclusion d'éléments non métalliques dans leur composition. En conséquence, la pénétration du blindage des projectiles sous-calibrés est réduite de 20 à 60% et, en raison du temps d'exposition accru au jet cumulatif, il a été possible d'atteindre une certaine efficacité dans les armes cumulées avec une ogive en tandem.
