Au cours d'une histoire relativement courte des véhicules blindés (BTT) des forces terrestres, vieille d'une centaine d'années, la nature de la conduite des hostilités n'a cessé de changer. Ces changements étaient de nature cardinale - de la guerre « positionnelle » à la guerre « mobile » et, en outre, aux conflits locaux et aux opérations antiterroristes. C'est la nature des opérations militaires envisagées qui est déterminante dans la formation des besoins en équipements militaires. En conséquence, le classement des principales propriétés du BTT a également changé. La combinaison classique "puissance de feu - défense - mobilité" a été mise à jour à plusieurs reprises, complétée par de nouveaux composants. A l'heure actuelle, le point de vue est établi selon lequel la priorité est donnée à la sécurité.
Une extension significative de la gamme et des capacités des véhicules anti-blindés (BTT) a fait de leur capacité de survie la condition la plus importante pour l'accomplissement d'une mission de combat. Assurer la capacité de survie et (au sens plus étroit) la protection du BTT repose sur une approche intégrée. Il ne peut y avoir de moyen universel de protection contre toutes les menaces modernes possibles, par conséquent, divers systèmes de protection sont installés sur les installations BTT, se complétant mutuellement. À ce jour, des dizaines de structures, systèmes et complexes à des fins de protection ont été créés, allant des blindages traditionnels aux systèmes de protection active. Dans ces conditions, la formation de la composition optimale de la protection complexe est l'une des tâches les plus importantes, dont la solution détermine en grande partie la perfection de la machine développée.
La solution au problème de l'intégration des moyens de protection repose sur l'analyse des menaces potentielles dans les conditions d'utilisation supposées. Et ici il faut revenir sur le fait que la nature des hostilités et, par conséquent, la « tenue représentative des armes antichars »
par rapport, disons, à la Seconde Guerre mondiale. Actuellement, les plus dangereux pour le BTT sont deux groupes de moyens opposés (tant en termes de niveau technologique que de méthodes d'application) - les armes de précision (OMC), d'une part, et les armes et mines de mêlée, d'autre part. Si l'utilisation de l'OMC est typique pour les pays hautement développés et, en règle générale, conduit à des résultats assez rapides dans la destruction de groupes de véhicules blindés ennemis, alors l'utilisation généralisée de mines, d'engins explosifs improvisés (SBU) et d'anti- lance-grenades de chars par diverses formations armées est de nature à long terme. L'expérience des opérations militaires américaines en Irak et en Afghanistan est très révélatrice en ce sens. Considérant que de tels conflits locaux sont les plus typiques des conditions modernes, il faut admettre que ce sont les mines et les armes de mêlée qui sont les plus dangereuses pour le BTT.
Le niveau de menace posé par les mines et les engins explosifs improvisés est bien illustré par les données généralisées sur les pertes d'équipements de l'armée américaine dans divers conflits armés (tableau 1).
L'analyse de la dynamique des pertes permet d'affirmer sans équivoque que le volet action contre les mines de la protection complexe des véhicules blindés est particulièrement pertinent aujourd'hui. La protection contre les mines est devenue l'un des principaux problèmes auxquels sont confrontés les développeurs de véhicules militaires modernes.
Pour déterminer les moyens d'assurer la protection, il est tout d'abord nécessaire d'évaluer les caractéristiques des menaces les plus probables - le type et la puissance des mines et des engins explosifs utilisés. Actuellement, un grand nombre de mines antichars efficaces ont été créées, différant, entre autres, par le principe d'action. Ils peuvent être équipés de fusibles à poussée et de capteurs multicanaux - magnétométriques, sismiques, acoustiques, etc. capacité de perçage.
Les spécificités des conflits militaires considérés n'impliquent pas la présence de mines « high-tech » en possession de l'ennemi. L'expérience montre que dans la plupart des cas, des mines, et plus souvent des SBU, d'action hautement explosive avec des fusées radiocommandées ou de contact sont utilisées. Un exemple d'engin explosif improvisé avec un simple fusible à poussoir est illustré à la Fig. 1.
Tableau 1
Récemment, en Irak et en Afghanistan, il y a eu des cas d'utilisation d'engins explosifs improvisés avec des éléments de frappe de type « shock core ». L'émergence de tels dispositifs est une réponse à l'augmentation de la protection contre les mines du BTT. Bien que, pour des raisons évidentes, il soit impossible de fabriquer un assemblage cumulatif de haute qualité et très efficace avec des « moyens improvisés », néanmoins, la capacité de perçage des blindages de ces SBU peut atteindre 40 mm d'acier. Cela suffit amplement pour vaincre de manière fiable des véhicules légèrement blindés.
La puissance des mines et du SBU utilisé dépend dans une large mesure de la disponibilité de certains explosifs (explosifs), ainsi que des possibilités de leur pose. En règle générale, les EEI sont fabriqués à base d'explosifs industriels qui, à puissance égale, ont un poids et un volume beaucoup plus importants que les explosifs "de combat". Les difficultés de pose cachée de tels engins explosifs improvisés limitent leur puissance. Les données sur la fréquence d'utilisation des mines et des EEI avec divers équivalents TNT, obtenues à la suite de la généralisation de l'expérience des opérations militaires américaines au cours des dernières années, sont présentées dans le tableau. 2.
Tableau 2
L'analyse des données présentées montre que plus de la moitié des engins explosifs utilisés à notre époque ont des équivalents TNT de 6 à 8 kg. C'est cette fourchette qu'il faut reconnaître comme la plus probable et donc la plus dangereuse.
Du point de vue de la nature de la défaite, il existe des types de dynamitage sous le bas de la voiture et sous la roue (chenille). Des exemples typiques de lésions dans ces cas sont illustrés à la Fig. 2. En cas d'explosion sous le fond, il est hautement probable que l'intégrité (rupture) de la coque et la destruction de l'équipage à la fois dues à des charges dynamiques dépassant les maximums admissibles et à l'impact d'une onde de choc et de fragmentation flux sont très probables. En règle générale, lors d'explosions de roues, la mobilité du véhicule est perdue, mais le principal facteur affectant l'équipage n'est que les charges dynamiques.
Fig 1. Engin explosif improvisé avec fusible à poussoir
Les approches visant à assurer la protection des BTT contre les mines sont principalement déterminées par les exigences de protection de l'équipage et seulement en second lieu - par les exigences de maintien de l'opérabilité du véhicule.
Le maintien de l'opérabilité des équipements internes et, par conséquent, de la capacité technique de combat, peut être assuré en réduisant les charges de choc sur ces équipements et leurs points d'attache. Plus
critiques à cet égard sont les composants et les assemblages fixés au fond de la machine ou dans la déviation dynamique maximale possible du fond pendant le dynamitage. Le nombre de points de fixation des équipements au fond doit être réduit au minimum, et ces nœuds eux-mêmes doivent comporter des éléments d'absorption d'énergie qui réduisent les charges dynamiques. Dans chaque cas, la conception des points d'attache est originale. En même temps, du point de vue de la conception du fond, afin d'assurer l'opérabilité de l'équipement, il est nécessaire de réduire la flèche dynamique (augmenter la rigidité) et d'assurer la réduction maximale possible des charges dynamiques transmises à les points de fixation des équipements internes.
La maintenance de l'équipage peut être réalisée si un certain nombre de conditions sont remplies.
La première condition est de minimiser les charges dynamiques transmises lors de la détonation aux points d'attache des sièges d'équipage ou de troupe. Si les sièges sont fixés directement au bas de la voiture, presque toute l'énergie transmise à cette section du bas sera transférée à leurs points de fixation, donc
des sièges à absorption d'énergie extrêmement efficaces sont nécessaires. Il est important que fournir une protection à une puissance de charge élevée devienne discutable.
Lorsque les sièges sont fixés sur les côtés ou le toit de la coque, là où la zone de déformations "explosives" locales ne s'étend pas, seule la partie des charges dynamiques réparties sur l'ensemble de la carrosserie est transférée aux points d'attache. Compte tenu de la masse importante des véhicules de combat, ainsi que de la présence de facteurs tels que l'élasticité de la suspension et l'absorption partielle d'énergie due à la déformation locale de la structure, les accélérations transmises aux côtés et au toit de la coque seront relativement faibles.
La deuxième condition pour maintenir la capacité de travail de l'équipage est (comme dans le cas des équipements internes) l'exclusion du contact avec le fond à la flèche dynamique maximale. Ceci peut être réalisé de manière purement constructive - en obtenant le jeu nécessaire entre le fond et le sol du compartiment habitable. L'augmentation de la rigidité du fond conduit à une diminution de ce jeu requis. Ainsi, la performance de l'équipage est assurée par des sièges amortisseurs spéciaux fixés dans des endroits éloignés des zones d'application possible de charges explosives, ainsi qu'en éliminant le contact de l'équipage avec le fond à la déflexion dynamique maximale.
Un exemple de mise en œuvre intégrée de ces approches de protection contre les mines est la classe relativement récente de véhicules blindés MRAP (Mine Resistant Ambush Protected), qui ont une résistance accrue aux engins explosifs et aux tirs d'armes légères (Fig. 3) …
Figure 2. Nature de la défaite des véhicules blindés lors de l'affaiblissement sous le fond et sous la roue
Nous devons rendre hommage à la plus grande efficacité dont ont fait preuve les États-Unis, avec lesquels le développement et la fourniture de grandes quantités de telles machines à l'Irak et à l'Afghanistan ont été organisés. Un assez grand nombre d'entreprises se sont vu confier cette tâche - Force Protection, BAE Systems, Armor Holdings, Oshkosh Trucks/Ceradyne, Navistar International, etc. Cela a prédéterminé une réduction importante de la flotte MRAR, mais a permis en même temps de les livrer dans les quantités requises dans un court laps de temps.
Les caractéristiques communes de l'approche visant à assurer la protection contre les mines sur les voitures de ces entreprises sont la forme rationnelle en V de la partie inférieure de la coque, la résistance accrue du fond due à l'utilisation de plaques de blindage en acier épais et l'utilisation obligatoire de sièges spéciaux à absorption d'énergie. La protection n'est assurée que pour le module habitable. Tout ce qui est "à l'extérieur", y compris le compartiment moteur, n'a aucune protection ou est mal protégé. Cette caractéristique lui permet de résister à l'affaiblissement
IED suffisamment puissants en raison de la destruction facile des compartiments et des assemblages "extérieurs" avec une minimisation de la transmission d'impact sur le module habitable (Fig. 4) Des solutions similaires sont mises en œuvre à la fois sur des machines lourdes, par exemple, Ranger d'Universal Engineering (Fig. 5), et sur feu, y compris IVECO 65E19WM. Avec une rationalité évidente dans des conditions de masse limitée, cette solution technique n'offre toujours pas une capacité de survie élevée et une préservation de la mobilité avec des engins explosifs relativement faibles, ainsi que des tirs de balles.
Riz. 3. Les véhicules blindés de la classe MRAP (Mine Resistant Ambush Protected) ont une résistance accrue aux engins explosifs et aux tirs d'armes légères
Riz. 4. Détachement des roues, du groupe motopropulseur et de l'équipement externe du compartiment de l'équipage lorsqu'une voiture est détruite par une mine
Riz. 5. Véhicules blindés lourds de la famille Ranger d'Universal Engineering
Riz. 6 Véhicule de la famille Typhoon avec un niveau accru de résistance aux mines
Simple et fiable, mais pas le plus rationnel du point de vue du poids, est l'utilisation de tôles d'acier fortes pour protéger le fond. Les structures de fond plus légères avec des éléments d'absorption d'énergie (par exemple, des pièces tubulaires hexagonales ou rectangulaires) sont encore très peu utilisées.
Les voitures de la famille Typhoon (Fig. 6), développées en Russie, appartiennent également à la classe MRAP. Dans cette famille de véhicules, presque toutes les solutions techniques actuellement connues pour assurer la protection contre les mines sont mises en œuvre:
- Fond en V, - fond multicouche du compartiment équipage, puisard de mine, - plancher intérieur sur éléments élastiques, - la localisation de l'équipage à la distance maximale possible du lieu de détonation le plus probable, - des unités et systèmes protégés de l'impact direct des armes, - sièges à absorption d'énergie avec ceintures de sécurité et appuie-tête.
Le travail sur la famille Typhoon est un exemple de coopération et d'approche intégrée pour résoudre le problème d'assurer la sécurité en général et la résistance aux mines en particulier. Le développeur principal de la protection des voitures créée par l'Ural Automobile Plant est OAO NII Stali. Le développement de la configuration générale et de l'aménagement des cabines, des modules fonctionnels, ainsi que des sièges à absorption d'énergie a été réalisé par JSC « Evrotechplast ». Pour effectuer une simulation numérique de l'impact de l'explosion sur la structure du véhicule, des spécialistes de Sarov Engineering Center LLC ont été impliqués.
L'approche actuelle de la formation de la protection contre les mines comprend plusieurs étapes. Dans un premier temps, une modélisation numérique de l'impact des produits d'explosion sur une conception esquissée est réalisée. De plus, la configuration extérieure et la conception générale des palettes de fond anti-mines sont précisées et leur structure est en cours d'élaboration (le développement des structures est également réalisé d'abord par des méthodes numériques, puis testé sur des fragments par détonation réelle).
En figue. 7 montre des exemples de modélisation numérique de l'impact d'une explosion sur diverses structures d'ouvrages de déminage, réalisée par le JSC « Research Institute of Steel » dans le cadre de travaux sur de nouveaux produits. Après l'achèvement de la conception détaillée de la machine, diverses options pour son affaiblissement sont simulées.
En figue. 8 montre les résultats de simulations numériques d'une détonation de véhicule Typhoon effectuées par Sarov Engineering Center LLC. Sur la base des résultats des calculs, les modifications nécessaires sont apportées, dont les résultats sont déjà vérifiés par des tests de détonation réels. Cette approche en plusieurs étapes permet d'évaluer l'exactitude des solutions techniques à différentes étapes de la conception et, en général, de réduire le risque d'erreurs de conception, ainsi que de choisir la solution la plus rationnelle.
Riz. 7 Images de l'état déformé de diverses structures de protection dans la simulation numérique de l'impact d'une explosion
Riz. 8 L'image de la répartition de la pression dans la simulation numérique de l'explosion de la voiture "Typhon"
Une caractéristique commune des véhicules blindés modernes en cours de création est la modularité de la plupart des systèmes, y compris ceux de protection. Cela permet d'adapter de nouveaux échantillons de BTT aux conditions d'utilisation envisagées et, à l'inverse, en l'absence de toute menace d'éviter des injustifiées
frais. En matière de protection contre les mines, une telle modularité permet de répondre rapidement aux éventuelles évolutions des types et des puissances des engins explosifs utilisés et de résoudre efficacement l'un des principaux problèmes de protection des véhicules blindés modernes à moindre coût.
Ainsi, sur le problème considéré, les conclusions suivantes peuvent être tirées:
- l'une des menaces les plus sérieuses pour les véhicules blindés dans les conflits locaux les plus typiques aujourd'hui sont les mines et les engins explosifs improvisés, qui représentent plus de la moitié des pertes d'équipements;
- pour assurer une protection élevée contre les mines des BTT, une approche intégrée est requise, comprenant à la fois l'aménagement et la conception, des solutions de "circuit", ainsi que l'utilisation d'équipements spéciaux, en particulier des sièges d'équipage à absorption d'énergie;
- Des modèles BTT à haute protection contre les mines ont déjà été créés et sont activement utilisés dans les conflits modernes, ce qui permet d'analyser l'expérience de leur utilisation au combat et de déterminer les moyens d'améliorer encore leur conception.
