Главный калибр

ОСОБЫЙ ПУТЬ в проектировании танковых орудий характерен для инженеров Туманного Альбиона. 62,5-тонный британский основной боевой танк «Челленджер» Mk 2 оснащается нарезной 120-мм пушкой L30A1. Это достаточно мощное орудие, однако по показателю дульной энергии уступает немецким и российским пушкам. Почему англичане не перешли на «гладкий ствол»? В качестве аргументов они приводят большие точность и живучесть ствола. Примеру британцев последовали индийцы, также установив на танк «Арджун» нарезное орудие. Орудие для охоты на себе подобных выбрано, настала пора собирать боекомплект.

ОСНОВНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ТАНКОВОГО ОРУДИЯ – максимально точно и с наибольшей скоростью отправить снаряд в цель. И будет неплохо, если желанная цель – вражеская бронированная машина – будет уничтожена с первого выстрела. Времена, когда пробить танк можно было стальной болванкой, давно прошли, сейчас броня - это слоеный пирог из закаленной легированной стали, керамики, композитов и полимеров. И проникнуть сквозь эту преграду можно, только сконцентрировав гигантскую энергию снаряда на малой площади брони. Конструкторы много чего придумали для этого. Начнем с эффекта кумуляции. Очень наглядно это явление описывает опыт Г. И. Покровского. Если в стеклянную или стальную пробирку налить воды, а потом уронить в вертикальном положении на стол, то после столкновения с твердой поверхностью из пробирки ударит метровая струя воды, в которой сосредоточится вся энергия удара. Применить это на практике удалось впервые горным рабочим во второй половине XIX века. Во взрывчатке формировали конусообразную или полусферическую выемку, что резко повышало эффективность дробления горной породы. Причину этого инженеры объясняют тем, что после детонации внутри выемки резко повышается концентрация продуктов взрыва, которые образуют высокоплотную газовую струю, движущеюся с большой скоростью и высокой плотностью. Именно эта газовая струя и превращает твердый камень в пыль. Но совсем другая картина вырисовывается, если выемку облицевать мягким и пластичным металлом, например, медью. В этом случае взрыв заряда формирует не просто концентрированный поток газов, а  высокоскоростную кумулятивную струю из меди. Попадая на стальную преграду, медь проплавляет глубокий кратер, диаметр которого существенно шире струи. Впервые применила кумулятивные снаряды фашистская Германия в 1936-39 гг. в Испании, а во время Второй Мировой войны наступил их «звездный час». Особенно впечатляющим стало появление противотанковых гранатометов «Фаустпатрон», которые доставили массу проблем штурмующей Берлин Красной Армии. Тяжелобронированные танки ИС-2 могли быть уничтожены одним попаданием реактивной гранаты с кумулятивной боевой частью. Дело в том, что когда струя металла со скоростью сравнимой с первой космической прорывается сквозь толщу брони, она травмирует экипаж плотным осколочным полем, вызывает возгорания, а также ударно повышает давление внутри машины. Именно поэтому танкисты часто держали башенные люки открытыми – это как-то могло спасти от баротравмы. В месте попадания кумулятивного снаряд на броне оставалось оплавленное отверстие со вскипевшим металлом по периметру – бойцы её называли «поцелуем ведьмы».

С ТЕХ ПОР В БОЕКОМПЛЕКТЕ современного танка есть бронебойные  кумулятивные снаряды (БКС), у которых есть одно неоспоримое преимущество: их эффективность не зависит от удаленности цели. То есть успешно поразить танк можно и на дистанции 100 метров, и на трехкилометровом удалении. К примеру, отечественный снаряд 3БК14М вылетая из танковой пушки со скоростью 905 м/с, способен пробить своей кумулятивной струей полметра брони. Аналогичный натовский снаряд DM1206 (Германия) калибром 120 мм летит быстрее – 1140 м/с, но бронепробитие на 50 мм меньше. Мало какая машина может устоять перед такими высокотехнологичными снарядами. Но у специалистов в области бронирования появился достойный ответ – динамическая или, как её называют на в странах НАТО, реактивная защита. Суть механизма в том, что на броне крепится небольшой заряд взрывчатки, который при встрече со снарядом детонирует и разрушает кумулятивную струю. Этот способ защиты стал очень серьезным аргументом в споре со снарядом. Оружейники совещались недолго и вынесли вердикт: если пробить танк одной кумулятивной струей не получается, будем пробивать двумя. Так появилась тандемная схема кумулятивного снаряда. В головной части располагается заряд малой мощности, который взрывает динамическую защиту, а ближе к центру находится основной заряд, кумулятивной струей поражающий уже «очищенную» броню. Это не все - в боекомплекте танке есть удивительные боеприпасы, создать которые помогают… отходы атомных электростанций.

СНАРЯДЫ ПРОНИКАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ стали настоящим мейнстримом в арсенале танка. Удивительно, но механизм их действия очень прост – пробить броню цели за счет кинетической энергии. И более чем столетняя эволюция танкового вооружения привела к появлению инженерного шедевра – оперенного бронебойного подкалиберного снаряда (ОБПС) или, как его называют в простонародье, «лом». Почему этот снаряд оперенный? Здесь мы видим прямое заимствование схемы стрелы, которая в полете стабилизируется хвостовым оперением. Этот же принцип, кстати, реализуется и в кумулятивных бронебойных снарядах. А с какой целью «лом» делают подкалиберным? Такие снаряды имеют, по сравнению с калиберными, меньшую массу и приобретают при выстреле из той же пушки более высокую начальную скорость. То есть пушки калибром 120-125 мм стреляют по танкам длинным (до 1 м) оперенным стержнем диаметром 20-45 мм, который развивает скорость порядка 1600-1800 м/с и пробивает броню толщиной около 1 м. Интересно, что в случае промаха и рикошета такой боеприпас может пролететь 30-50 км, что затрудняет использование подкалиберных снарядов в учебных целях.

В собранном состоянии снаряд вставлен в ведущее кольцо, которое соответствует калибру пушки. Когда производится выстрел и ОБПС выходит из ствола, давление набегающего воздуха освобождает снаряд от ведущего устройства, и он летит к вражескому танку. Из чего изготавливают такие снаряды? Простой легированный сплав тут не подойдет – он просто расколется о броневую преграду. Необходимо что-то чрезвычайно плотное, прочное и тяжелое, чтобы проломить броню. Для этого подходят два металла – вольфрам (W) и уран (U). Сплавы на основе вольфрама (с добавками железа и никеля) являются основой сердечников подкалиберных снарядов, именно эта часть является основной «ударной силой», которая позволяет поразить броню. Однако этот металл очень дорог, редок и большая часть вольфрамовых месторождений находится в Китае, что заставляет инженеров менять его на обедненный уран или, как его ещё называют, материал Б. Его оружейники получают из отходов АЭС, что делает его относительно дешевым. Полезна в бою и пирофорность урана, то есть самовоспламенение при проникновении в броню – это резко усиливает заброневое воздействие снаряда на танк и экипаж. Материал Б хорошо всем, кроме одного – уран хоть и обедненный, но вполне радиоактивный. И сказывается это на обеих сторонах танковой дуэли.  А современный топ-3 лучших ОБПС выглядит так – российский снаряд под  шифром «Вакуум-1» для танка «Армата», немецкий DM53 для семейства «Леопард» и американский M829A3 от американского «Абрамса».

БОЛЬШИНСТВО ЭКСПЕРТОВ сходятся во мнении, что мощность 120-125 мм пушек подходит к пределу и в самое ближайшее время стоит ждать появление у танков новых калибров. В странах НАТО почти готово 140-миллиметровое орудие XM291, у которого подкалиберный снаряд летит быстрее 1800 м/с. В ответ Россия может установить на Т-14 «Армата» 152-мм пушку, что моментально обесценит бронирование всех современных танков в мире. Но игра «у кого больше калибр» приведет к неминуемому сокращению возимого боекомплекта, поэтому инженеры всегда держат в уме несколько запасных вариантов на будущее.

Порох в классическом понимании в ближайшие десятилетия должен уйти из артиллерии – ему на замену грядут жидкие метательные вещества. У них два главных плюса: они очень компактны и чрезвычайно энергоемки. Такие метательные вещества позволят увеличить начальную скорость снаряда до 2000 м/с и более. В Соединенных Штатах экспериментальная 30-мм пушка фирмы General Electric разогнала снаряд до сумасшедших 3100 м/с.

Большие перспективы и у рельсовых пушек (рельсотронов), которые разгоняют снаряд в стволе с помощью электромагнитного импульса. Опытные экземпляры оснащены стволам со специальными рельсами – именно по ним и протекает мощнейший импульс тока, который «пуляет» 80-мм боеприпас массой 3 кг до 3000 м/с. Безусловно, настоящая чудо-пушка, но танки пока рано ими оснащать, так как если даже всю машину заполнить аккумуляторами, их энергии хватит только на один выстрел. Поэтому конструкторы ждут революции в электроэнергетике. А пока в США к 2020 году готовятся оснастить рельсотроном эсминец класса «Зумвальт» - его трюмы позволяют разместить достаточно батарей.

Радостно это или печально, искусство танков уничтожать друг друга прогресирует, технологии становится всё изощреннее, а оружие всё более смертоносным. Поэтому, в конце будет немного банальная, но от этого не менее актуальная мысль – пусть танковые пушки стреляют только в компьютерных играх.