Броня и снаряд

На мощный танк «Тигр» А.Гитлер возлагал большие надежды, но его первые испытания на полигоне, показали, что снаряд, выпущенный из пушки калибра среднего советского танка, пробивал лобовую броню. Тогда военным руководством Вермахта было принято простое решение – усилить броню за счет ее утолщения. В результате танк получился очень тяжелый. Для уменьшения нагрузки на грунт, пришлось расширить гусеницы до 725 мм, но при транспортировке танка по железной дороге он не  вписывался в железнодорожный габарит.

Что делать? Машину уже не переделать, слишком дорого, да и банально – нет времени, восточный фронт уже открыт.

Тогда было принято решение, при транспортировке ставить гусеницы более узкие, но этого оказалось не достаточно, пришлось вдобавок еще снимать крайние катки. Но и это не все, для мастодонта потребовалось разработать и изготовить специальные железнодорожные платформы. После выгрузки обратная операция, узкие траки менялись на широкие и вновь монтировались снятые катки.

К ошибке Гитлера я отнес не возню с катками, гусеницами и платформами, а усиление брони за счет ее утолщения.

Конечно, напрямую это решение нельзя назвать провальной ошибкой Гитлера, т.к. не его вина, что наука еще не достигла тех высот изобретательности, какие имеются сейчас.

Советские конструкторы не отставали и шли практически той же дорогой, стараясь увеличить живучесть танков и спасти экипажи, также увеличивали толщину брони, оставляя ее гомогенной (металлическая броня, имеющая по всему сечению однородный химический состав и одинаковые свойства). Решение простое, но не дающее кардинального эффекта, т.к. орудия пушек большего калибра пробивали броню танков.

Что необходимо было сделать военным конструкторам с учетом знания эффекта Зоны Электрических Токов (ЗЭТ) (Z)?

Ответ простой: уменьшить теплопередачу, иначе – уменьшить количество свободных электронов в броне.

Как это сделать?

Есть несколько вариантов решения данной задачи, которые хорошо известны сегодняшним танкостроителям: это разнесенное бронирование (установка на определенном расстоянии бронированных листов), комбинированное бронирование (сэндвич из разных материалов, в том числе и диэлектриков), установка противокумулятивных экранов, и т.д. Это все варианты пассивной бронированной защиты.

В настоящее время существуют и применяются системы активной защиты, это расположенные на танке системы отстрела специальных снарядов, совмещённых с радиолокационной системой локального действия. При обнаружении какого-либо средства поражения (гранаты противотанкового гранатомёта и т. п.), угрожающего танку, отстреливается специальный заряд, который при сближении со снарядом взрывается, формируя облако осколков, уничтожающих или, по меньшей мере, сильно ослабляющих действие данного вида угрозы.

Зная действие ЗЭТ, у меня родилась идея защитить танк с помощью того же электричества. Необходимо поставить несколько слоев брони, изолированных друг от друга и по одному из них пустить электрический ток. В момент попадания снаряда он замкнет броневые слои и произойдет быстрое «рассасывание» избыточных зарядов.

Заглянул в интернет, о! Пока я писал и думал о защите танка от снарядов, оказывается, передовая военная мысль, уже решает эту проблему.

На сайте «vpk.name/news» напечатана статья: «Британские ученые изобрели электрическую броню», оригинал (spacewar.com). «Суть исследований заключается в разработке «суперконденсаторов в броне», которые превращают автомобиль в своего рода гигантский электрический аккумулятор, сообщает газета Daily Telegraph. Исследования ведутся в Лаборатории оборонных исследований и технологий DSTL (Defense Science and Technology Laboratory)».

В статье говорится, «что при обнаружении угрозы обстрела электрическая энергия, заключенная в суперконденсаторах, мгновенно перетекает в наружную часть броневых плит, вследствие чего создается сильное электромагнитное поле.

По словам ученых, будет создаваться мгновенное «силовое поле», которое теоретически может отражать снаряды противника. Хотя энергии силового поля может хватить лишь на отражение осколков снарядов, такой тип брони может быть эффективным против реактивных боеприпасов».

Не знаю как насчет электромагнитного поля, вряд ли с помощью его можно защититься от снаряда, имеющего большую кинетическую энергию. А вот когда снаряд замкнет две броневые плиты, находящиеся под разнополярными зарядами, то снаряд  может просто сгореть, если по нему пройдет огромный по силе импульсный электрический ток.

На мой взгляд, электрическая защита танка будет и дальше совершенствоваться и может превратиться в самую эффективную. Единственная проблема – это создание мощных и емких конденсаторов. Когда эта задача будет решена, то она автоматом будет применяться в гражданском электромобилестроении. А это уже решение большой экологической проблемы для всех живущих на нашей планете людей.

У разработчиков снарядов задача обратная: увеличить теплопередачу, т.е. увеличить количество носителей электрических зарядов Z.

Здесь изобретено много всякого и по форме, и по назначению, и по поражению – бронебойные, фугасные, кумулятивные, реактивные и т.п. Все они предназначены для одной цели: уничтожения нас с вами. Поэтому я не буду описывать их достоинства.

Но одному снаряду я вынужден выделить некоторое пространство в данной статье – это боеприпас из обедненного урана U²³⁸, остающегося после выделения из природной смеси изотопов U²³⁵, делящегося материала для атомных электростанций и атомного оружия.

На рубеже 21 столетия появились сообщения, что 120-мм снаряд из обедненного урана с начальной скоростью около 1700 м/с навылет пробивает один танк, а затем прожигает броню другого. Кроме того, извергает горящее облако мелких пылевых частиц.

Резонный вопрос: откуда такая мощь у снаряда при замене того же вольфрама на обедненный уран U²³⁸?

А дело все в том самом эффекте ЗЭТ. Смотрим в таблицу Менделеева и видим, что электронов в элементе уран гораздо больше, чем у вольфрама (на 20%) и стали (на 72%),  соответственно и носителей заряда настолько же больше. Отсюда, больше сила тока в проводнике «снаряд-броня» и гораздо больше выделится теплоты. Кроме того, тяжёлый урановый сердечник изменяет распределение масс в снаряде, улучшая его аэродинамическую устойчивость, а также не забываем про большую кинетическую энергию.  Все эти факторы несут ту самую мощь снаряда из обеднённого урана.

Такие снаряды были использованы войсками НАТО в боевых действиях на территории Югославии. После их применения возникли проблемы радиационного загрязнения территории страны.

Но первыми кто начал использовать урановые снаряды, были немцы в самом конце войны.  Очевидно из-за дефицита вольфрама и его дороговизны, они стали выпускать бронебойные снаряды с более технологичным ураном. Практически не отличаясь по массе, с температурой плавления 1400° С против 3400° С у вольфрама, урановые снаряды были дешевле в изготовлении. Кроме того, межатомная связь урана несколько слабее, чем у вольфрама, в результате выделялось больше теплоты при равных составляющих кинетической энергии.

Самое интересное, хотя обеднённый уран радиоактивен (в два раза менее радиоактивен, чем природный уран), он используется и в броне современных танков, таких как американский танк M-1 «Абрамс»;  самого дорого танка в мире. Плотность брони в 2,5 раза выше, чем у стальной брони. Свое название танк получил в честь генерала Абрамса, бывшего главнокомандующего американскими войсками во Вьетнаме. Отмечается, что низкий уровень естественной радиоактивности обедненного урана безопасен для членов экипажа, тем более используется такая броня только в лобовых частях корпуса и башни.

Можно и дальше продолжать, расхваливая успехи военной науки, но ограничимся на этом.

Моя задача состоит в том, чтобы показать физику процесса возникновения теплоты трения, деформации и удара, а не поощрять и приумножать военные действия.

Война – это результат слабой и неверной политики руководства. Но так уж идет развитие цивилизации от ее истоков, сначала развязывается война, а потом заключается мир. На войну бросаются все ресурсы – материальные и людские. В войне раскрываются все военные секреты противника, происходит несанкционированный обмен опытом и техникой вооружения, что дает быстрый скачек для развития военных технологий враждующих сторон.

Броня и снаряд всегда вместе, как два друга, и в то же время всегда врозь, как два антипода: как молоток и гвоздь, как плюс и минус, как вещество и антивещество.

Конструкторы, разрабатывая броню, постоянно думают о снаряде, а разработчики снаряда думают о броне.

Конструкторы разных КБ тоже как друзья и в то же время как антиподы – должны быть всегда заряжены определенным зарядом при разработке военной техники.

В конечном итоге, как показывает история, да и вся жизнь, что все нейтрализуется, нивелируется, замыкается и зарывается в землю. Одним словом – энтропия растет.

Основная ошибка Гитлера не в том, что он не знал о существовании эффекта ЗЭТ, а в том, что павшие за его бездумные амбиции солдаты, намного опередив свое время, быстро превратились в атомы, включая и его самого.

Сначала в нейтральные атомы…

Назад  Вперед