Бронебойный оперённый подкалиберный снаряд

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Бронебойный оперённый подкалиберный снаряд (стреловидный оперённый снаряд) — тип снарядов для ствольного оружия, стабилизируемых в полёте за счет аэродинамических сил (аналогично стабилизации в полёте стрелы). Это обстоятельство отличает данный тип боеприпасов от снарядов, стабилизируемых в полёте вращением за счёт гироскопических сил. Стреловидные оперённые снаряды могут применяться как в охотничьем и военном ручном огнестрельном оружии, так и в ствольной артиллерии. Основной областью применения таких снарядов является поражение тяжелобронированной техники (в частности, танков). Стреловидные оперённые снаряды являются, как правило, боеприпасами кинетического действия, но могут содержать и заряд взрывчатого вещества.

120 мм выстрелы израильской фирмы IMI. На переднем плане выстрел М829 (США), выпускаемый IMI по лицензии

Терминология[править | править исходный текст]

Бронебойные оперённые подкалиберные снаряды (стреловидного типа) могут обозначаться аббревиатурами БОПС, ОБПС, ОПС, БПС. В настоящее время сокращение БПС применяется также к оперённым подкалиберным стреловидным снарядам, хотя правильно должно применяться для обозначения подкалиберных бронебойных снарядов обычного для снарядов нарезных артиллерийских орудий удлинения. Название бронебойных оперённых стреловидных боеприпасов применимо к нарезным и гладкоствольным артиллерийским системам.

Устройство[править | править исходный текст]

Отделение трёхсекторного металлического поддона от стреловидного сердечника высокого удлинения

Боеприпасы данного типа состоят из стреловидного оперённого снаряда, тело (корпус) которого (или сердечник внутри корпуса) выполнено из прочного и высокоплотного материала, и оперения из традиционных конструкционных сплавов. К наиболее используемым для тела материалам относятся тяжёлые сплавы (типа ВНЖ и т. п.) и соединения (карбид вольфрама), урановые сплавы (например, американский сплав «Стабиллой» Stabilloy или отечественный аналог типа сплава УНЦ). Оперение изготовляется из алюминиевых сплавов или стали.

При помощи кольцевых проточек (выштамповок) тело БОПС соединяется с секторным поддоном из стали или высокопрочных алюминиевых сплавов (типа В-95, В-96Ц1 и аналогичных). Секторный поддон называется также ведущим устройством (ВУ) и состоит из трёх или более секторов. Поддоны скрепляются друг с другом ведущими поясками из металлов или пластиков и в таком виде окончательно закрепляются в металлической гильзе или в корпусе сгорающей гильзы. После вылета из ствола орудия секторный поддон под действием набегающего потока воздуха отделяется от тела БОПС, ломая ведущие пояски, в то время как само тело снаряда продолжает полёт к цели. Сброшенные сектора, имея высокое аэродинамическое сопротивление, тормозятся в воздухе и падают на некотором отдалении (от сотен метров до более километра) от дульного среза орудия. В случае промаха сам БОПС, имеющий малое аэродинамическое сопротивление, может улететь на расстояние от 30 до более чем 50 км от дульного среза орудия.

Конструкции современных БОПС крайне разнообразны: тела снарядов могут быть как монолитными, так и составными (сердечник или несколько сердечников в оболочке, а также продольно и поперечно многослойными), оперения могут быть практически равными калибру артиллерийского орудия или подкалиберными, выполняться из стали или лёгких сплавов. Ведущие устройства (ВУ) могут иметь разный принцип распределения вектора действия газового давления на секторы (ВУ «разжимного» или «прижимного» типа), разное количество мест ведения секторов, изготавливаться из стали, лёгких сплавов, а также композиционных материалов — например, из углекомпозитов или арамидных композитов. В головных частях тел БОПС могут устанавливаться баллистические наконечники и демпферы. В материал сердечников из вольфрамовых сплавов могут добавляться присадки, увеличивающие пирофорность сердечников. В хвостовых частях БОПС могут устанавливаться трассеры.

Масса тел БОПС с оперением колеблется от 3,6 кг в старых моделях до 5-6 кг и более в моделях для перспективных танковых пушек калибра 140—155 мм.

Диаметр тел БОПС без оперения колеблется от 40 мм в старых моделях до 22 мм и менее в новых перспективных БОПС с большим удлинением. Удлинение БОПС постоянно увеличивается и составляет от 10 до 30 и более.

Задача оптимизации при проектировании выстрела связана с поиском материала и технологии изготовления тела сердечника с максимальным его удлинением, обеспечивающим приемлемые внешнебаллистические характеристики и его конструктивную целостность при ударе о преграду, а также материалов и методов, позволяющих снизить паразитную массу поддона, и передаваемые сердечнику возмущения при его отделении для улучшения кучности. Конструкторы стремятся увеличить удлинение тел БОПС в связи с тем, что при удлинении тела увеличивается как поперечная нагрузка сердечника, так и иные факторы, влияющие на бронепробиваемость. В общем виде бронепробиваемость увеличивается при увеличении удлинения БОПС, плотности материала сердечника и скорости его внедрения в броню (преграду). Сердечники из тяжелых сплавов с удлинениями, превышающими 30, склонны к изгибным деформациям при ведении по каналу ствола и после отделения поддона, а также к разрушению при взаимодействии с многопреградной и разнесенной броней. Плотность материала в настоящее время ограничена, так как в настоящее время в технике не существует материалов плотнее вольфрама и урана, практически употребимых для военных целей. Скорость БОПС также ограничена величинами в интервале 1500—1800 м/с и зависит от конструкции артиллерийских орудий и боеприпасов к ним. Дальнейшее увеличение скорости связывается с исследовательскими работами, проводящимися в области метания снарядов при помощи артиллерийских орудий на жидких метательных веществах (ЖМВ), с электротермохимическим способом метания, с электротермическим способом метания, электрическим (магнитным) способом метания при помощи рельсотронов, гаусс-систем, их комбинаций, а также комбинаций электротермохимических и электромагнитных способов метания.

В СССР и России широко известны несколько типов БОПС[1], созданных в различное время и имеющих собственные имена, которые возникли от названия/шифра НИОКР. Ниже перечислены БОПС в хронологическом порядке от старых к новым. Коротко указано устройство и материал тела БОПС:

  • «Заколка» 3БМ22 — небольшой сердечник из карбида вольфрама в головной части стального тела (1976 год);
  • «Надфиль-2» 3БМ30 — урановый сплав (1982 год);
  • «Надежда» 3БМ27 — небольшой сердечник из вольфрамового сплава в хвостовой части стального тела (1983 год);
  • «Вант» 3БМ32 — монолитное тело из уранового сплава (1985 год);
  • «Манго» 3БМ42 — два удлинённых сердечника из вольфрамового сплава в стальной рубашке тела (1986 год);
  • «Свинец» 3БМ48 — монолитное тело из уранового сплава (1991 год);
  • «Анкер» 3БМ39 (1990-е гг.);
  • «Лекало» 3БМ44 М? — усовершенствованный сплав (подробности неизвестны) (1997 год); возможно, этот БОПС носит название «Снаряд повышенного могущества»;
  • «Свинец-2» — судя по индексу, модифицированный снаряд с урановым сердечником (подробности неизвестны).

Имена собственные имеют и иные БОПС. Например, противотанковая гладкоствольная пушка калибра 100 мм имеет боеприпас «Вальщик», 115-мм танковая пушка — «Камергер», и т. п.

Показатели бронепробиваемости[править | править исходный текст]

Сравнительная оценка показателей бронепробиваемости связана со значительными трудностями. На оценку показателей бронепробиваемости влияют достаточно разные методики испытаний БОПС в разных странах, отсутствие в разных странах стандартного типа брони для испытаний, разными условиями размещения брони (компактное или разнесённое), а также постоянными манипуляциями разработчиков всех стран с дистанциями обстрела испытуемой брони, углами установки брони перед испытаниями, различными статистическими методами обработки результатов испытаний. Как материал для испытаний в России и странах НАТО принята гомогенная катаная броня, для получения более точных результатов используются композитные мишени. Например для испытаний российских снарядов используется многослойная преграда «П11», разработанная в НИИ Стали, имитирующая лобовую броню танка М1 «Абрамс». Однако реальные показатели бронестойкости композитной брони и эквивалентной ей гомогенной брони все же иногда различаются, что затрудняет точную оценку бронепробиваемости того или иного снаряда. Кроме того, характеристики бронепробиваемости, равно как и параметры защиты бронеобъектов, традиционно засекречиваются.

В качестве примера можно взять испанский БОПС пушки калибра 105 мм компании «Empersa Nacional Santa Barbara», который на скорости 1500 м/с с расстояния 5000 м пробивает мишень стандарта НАТО под углом 60° от линии огня и состоящую из бронеплиты толщиной 120 мм и десяти дополнительных листов брони по 10 мм, расположенных на расстоянии 10 мм друг от друга.

Согласно опубликованным данным, увеличение удлинения полётной части до значения 30 позволило повысить относительную толщину пробиваемой катаной гомогенной брони стандарта RHA (отношение толщины брони к калибру пушки) до значений: 5,0 в калибре 105 мм, и 6,8 в калибре 120 мм.


История[править | править исходный текст]

Возникновение БОПС было связано с недостаточной бронепробиваемостью обычных бронебойных и подкалиберных снарядов для нарезных артиллерийских орудий в годы после Второй мировой войны. Попытки увеличить удельную нагрузку (то есть удлинить их сердечник) в подкалиберных снарядах натолкнулись на явление потери стабилизации вращением при увеличении длины снаряда свыше 6-8 калибров. Прочность современных материалов не позволяла более увеличивать угловую скорость вращения снарядов.

В Советском Союзе (и позже России) во второй половине 1950-х годов В. В. Яворским и сотрудниками был развит принципиально новый путь увеличения длины снаряда (то есть его поперечной нагрузки) путём применения стреловидных снарядов, выстреливаемых из гладкоствольных или артиллерийских орудий с пологой нарезкой. Впоследствии от пологой нарезки отказались и перешли на полностью гладкоствольные артиллерийские орудия, которые в настоящее время обеспечивают необходимую кучность стрельбы стреловидными оперенными снарядами.

Польский 30х173 мм патрон БОПТС, обозначение НАТО APFSDS-T

Калибр гладкоствольных орудий для стрельбы БОПС составляет в настоящее время 115,120,125 мм. Некоторые конструкции БОПС позволяют выстреливать их из нарезных артиллерийских орудий калибров 90, 100 и 105 мм.

Патрон М919 25х137 мм с бронебойным оперенным подкалиберным снарядом к пушке М242.

Основные преимущества выстрелов с БОПС танковых пушек:

  • высокая бронепробиваемость всех типов защиты,
  • малое полётное время до цели,
  • настильная траектория на дальности до 4 км,
  • высокая кучность боя.

В период 1990—2000-х годов для нарезных малокалиберных автоматических пушек рядом промышленно развитых государств разработаны выстрелы с БОПС (БОПТС) в калибрах 23,25, 30, 35, 40, 50 и 60 мм. Выстрелы с БОПТС различных производителей в калибрах 23-40 мм приняты на вооружение рядом государств, в том числе, входящих в блок НАТО, и являются основными выстрелами для поражения боевых бронированных машин легкой категории (БМП, БТР) на дальностях 1500—2500 м.

Стреловидные снаряды в эпоху дымного пороха[править | править исходный текст]

Документальные подтверждения о употреблении стреловидных снарядов для ствольного огнестрельного оружия относятся к 1588 году — в переписке сэра Френсиса Дрейка с Тайным советом есть заказ, в котором последний заказал сэру Дрейку 200 стрел к мушкетам с пробками (род поддона) для них. Стреловидные снаряды для специальных длинноствольных мушкетов (называемых «карриер»), употребляемых только во флоте, назывались кворрелами («guarreaux»).

В дальнейшем стреловидные снаряды для ствольного огнестрельного оружия вышли из употребления, и начало их повторного появления и развития совпало с предвоенными исследованиями в гитлеровской Германии.

Стреловидные и оперенные снаряды для сверхдальнобойных орудий[править | править исходный текст]

В ракетно-артиллерийском КБ полигона Пенемюнде Peenemünde-Heeresversuchsanstalt к концу Второй мировой войны немецкий конструктор Гесснер (Hanns Gessner) сконструировал серию стреловидных оперённых снарядов индекса PPG (Peenemünder Pfeilgeschosse)[2] к гладкоствольным стволам калибра 310 мм фирм «Крупп» и «Ганомаг», устанавливаемым на лафете 28-см сверхдальнобойной железнодорожной установки К5 (Е)[3]. 310-мм осколочно-фугасный стреловидный снаряд индекс Sprenge-Granate 4861 имел длину 2012 мм и массу в 136 кг. Диаметр тела стрелы составлял 120 мм, количество перьев стабилизатора — 4 шт. Начальная скорость снаряда 1420 м/c, масса разрывного заряда 25 кг, дальность стрельбы 160 км. Снаряды применялись против англо-американских войск в боях у Бонна.

В 1944 году для пушки калибром 210 мм железнодорожной сверхдальнобойной установки К12(Е) немецкие конструкторы создали калиберный снаряд с раскрывающимся оперением. Длина снаряда составляла 1500 мм, масса 140 кг. При начальной скорости 1850 м/c снаряд должен был иметь дальность полета 250 км. Для стрельбы оперёнными снарядами был создан гладкий артиллерийский ствол длиной 31 м. Снаряд и пушка не вышли из стадии испытаний.

Самым известным проектом, использовавшим сверхдальнобойный подкалиберный оперённый снаряд, был проект главного инженера фирмы «Рехлинг» Кондерса. Орудие Кондерса имело несколько названий — Фау-3, «HDP-Насос высокого давления», «Многоножка», «Трудолюбивая Лизхен», «Приятель». Многокамерное орудие калибра 150 мм использовало стреловидный оперённый подкалиберный снаряд массой в разных вариантах от 80 кг до 127 кг, при заряде взрывчатого вещества от 5 кг до 25 кг. Калибр тела снаряда колебался от 90 мм до 110 мм. Разные варианты снарядов содержали от 4 откидных до 6 постоянных перьев стабилизаторов. Удлинение некоторых моделей снарядов достигало 36. Укороченная модификация пушки LRK 15F58 стреляла стреловидным снарядом 15-cm-Sprgr. 4481, спроектированным в Пенемюнде, и участвовала в боевых действиях, ведя огонь по Люксембургу, Антверпену и 3-й армии США. В конце войны одно орудие было захвачено американцами и вывезено в США.

Оперённые снаряды противотанковых орудий[править | править исходный текст]

В 1944 году фирмой «Рейнметалл» было создано гладкоствольное артиллерийское противотанковое орудие 8Н63 калибром 80 мм, стреляющее оперённым кумулятивным снарядом весом 3,75 кг с зарядом взрывчатого вещества в 2,7 кг. Разработанные пушки и снаряды применялись в боевых действиях до конца Второй мировой войны.

В том же году фирма «Крупп» создала гладкоствольное противотанковое орудие PWK. 10.H.64 калибром 105 мм. Орудие стреляло оперённым кумулятивным снарядом массой в 6,5 кг. Снаряд и пушка не вышли из стадии испытаний.

Проводились опыты по применению высокоскоростных стреловидных подкалиберных снарядов типа Tsp-Geschoss (от нем. Treibspiegelgeschoss — подкалиберный снаряд с поддоном) для противотанковой борьбы (см. ниже «стреловидные снаряды зенитных орудий»). По неподтвержденным данным, немецкие разработчики в конце войны экспериментировали с применением природного урана в подкалиберных оперённых снарядах, которые закончились безрезультатно в связи с недостаточной прочностью нелегированного урана. Однако уже тогда была отмечена пирофорность урановых сердечников.

Стреловидные снаряды зенитных орудий[править | править исходный текст]

Эксперименты со стреловидными оперёнными подкалиберными снарядами для высотной зенитной артиллерии проводились на полигоне вблизи от польского города Близна под руководством конструктора Р. Хермана (R. Hermann).[4] Были испытаны зенитные орудия калибра 103 мм с длиной ствола до 50 калибров. В ходе испытаний выяснилось, что стреловидные оперённые снаряды, достигавшие за счет своей незначительной массы очень больших скоростей, имеют недостаточное осколочное действие в связи с невозможностью помещения в них значительного заряда взрывчатого вещества.[источник не указан 1599 дней] Кроме того, они продемонстрировали крайне низкую кучность из-за разреженности воздуха на больших высотах и, как следствие, недостаточной аэродинамической стабилизации. После того как стало очевидно, что стреловидные оперенные снаряды неприменимы для зенитной стрельбы, были сделаны попытки применить высокоскоростные подкалиберные снаряды с оперением для борьбы с танками. Работы были прекращены вследствие того, что серийные противотанковые и танковые пушки на то время имели достаточную бронепробиваемость, а Третий рейх доживал последние дни.

Стреловидные пули ручного огнестрельного оружия[править | править исходный текст]

Стреловидные пули для ручного огнестрельного оружия впервые были разработаны конструктором фирмы «AAI» Ирвином Баром.

Flechettes.jpg

Фирмами «AAI», «Спрингфилд», «Винчестер» были сконструированы различные стреловидные пули, имеющие массу стрелы в 0,68—0,77 граммов, при диаметре тела стрелы в 1,8—2,5 мм со штампованным оперением. Начальная скорость стреловидных пуль варьировалась в зависимости от их типа от 900 м/с до 1500 м/с.

Импульс отдачи винтовок при стрельбе стреловидными боеприпасами был в несколько раз ниже, чем у винтовки М16. За период с 1954 по 1989 года в США было испытано множество модификаций стреловидных боеприпасов и специального оружия под него, но ожидаемых преимуществ перед обычными оболочечными пулями (как среднего, так и малого калибра) не было достигнуто. Стреловидные пули малой массы и калибра при высокой настильности траектории, имели недостаточную кучность и недостаточное убойное действие на средних и больших дистанциях.

В 1960-х годах стреловидные пули для ручного огнестрельного оружия испытывались и в СССР. Известен автомат АО-27 системы Ширяева под стреловидные боеприпасы, а также стреловидные боеприпасы для крупнокалиберных пулемётов. В СССР эксперименты со стреловидными боеприпасами также завершились безуспешно.

В девяностых годах XX века австрийские конструкторы создали крупнокалиберную снайперскую винтовку IWS 2000, боеприпасы которой содержали стреловидную пулю массой 308 гран[5] (19.958 г) в отделяемом поддоне. При начальной скорости стреловидной пули в 1450 м/с[5] дульная энергия винтовки составляла 20 980 Дж. На дистанции 800 метров подкалиберная оперённая стрела из вольфрамового сплава пробивала бронелист толщиной 40 мм при попадании под углом 30°, при стрельбе на дистанцию 1 км максимальное превышение траектории над линией прицеливания составляло всего 80 см.

Охотничьи стреловидные пули[править | править исходный текст]

Большинство типов удлинённых пуль для охотничьего гладкоствольного оружия имеют аэродинамический принцип стабилизации полёта и относятся к стрельчатым (стреловидным) снарядам. Из-за незначительного удлинения обычных охотничьих пуль в большинстве моделей (1,3—2,5 и даже менее (например, пуля Майера, стабилизируемая также не турбинным, а стрельчатым способом)), стрельчатость (стреловидность) охотничьих пуль визуально неочевидна.

Наиболее выраженную стреловидную форму в настоящее время имеют отечественные пули «Зенит» (конструкции Д. И. Ширяева) и зарубежные пули Совестра. Например, некоторые типы пуль Совестра имеют удлинение до 4,6—5, а некоторые типы пуль Ширяева — более 10. И та, и другая стреловидная оперённая пуля с больши́м удлинением отличаются от иных охотничьих стрельчатых пуль высокими показателями кучности стрельбы.

Стреловидные оперённые пули подводного оружия[править | править исходный текст]

В России разрабатываются подводные боеприпасы стреловидной (игловидной) формы без оперения, входящие в состав патронов СПС калибра 4,5 мм (для специального подводного пистолета СПП-1; СПП-1М) и патронов МПС калибра 5,66 мм (для специального подводного автомата АПС). Неоперённые стреловидные пули для подводного оружия, стабилизирующиеся в воде кавитационной полостью, практически не стабилизируются в воздухе и требуют для применения под водой не штатного, а специального оружия.

В настоящее время наиболее перспективным подводно-воздушным боеприпасом, стрельба которым с одинаковой эффективностью может производиться как под водой на глубине до 50 м, так и на воздухе, являются патроны для штатных (серийных) автоматов и штурмовых винтовок, снаряжённые стреловидной оперённой пулей Полотнева, разработанной в ФГУП «ЦНИИХМ». Стабилизация пуль Полотнева под водой производится кавитационной полостью, а на воздухе — оперением пули.

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Андрей Тарасенко. Боекомплект отечественных танков Т-64/72/80/90. БОПС (бронебойные оперенные подкалиберные снаряды). Танковая мощь: сталь и огонь.
  2. Kutterer R.E. Ballistik. F. Vieweg Braunschweig. 1959, 240—242
  3. K5 (E) Ammunitions. The Original (англ.). One35th.com, 27 апреля 2008 г.
  4. R. Hermann. Entwiklung flügelstabilisierter Geschosse zum zwecke der Leistungssteigerung. Schriften der DAL
  5. 1 2 Sniper Weapons // Illustrated Manual of Sniper Skills. — Zenith Press. — P. 237. — 256 p. — ISBN 978-0760326749

Литература[править | править исходный текст]

  • Широкорад А. Бог войны третьего рейха. — М.: АСТ, 2003.
  • Карман У. История огнестрельного оружия. — М.: Центрполиграф, 2006.
  • Козырев М., Козырев В. Необычное оружие третьего рейха. — М.: Центрполиграф, 2008. — 399 с. — ISBN 978-5-9524-3370-0; ББК 63.3(0)62 К59
  • Хогг Я. Боеприпасы: патроны, гранаты, артиллерийские снаряды, миномётные мины. — М.: Эксмо-Пресс, 2001.
  • Ирвинг Д. Оружие возмездия. — М.: Центрполиграф, 2005.
  • Дорнбергер В. ФАУ-2. — М.: Центрполиграф, 2004.
  • Каторин Ю.Ф., Волковский Н.Л., Тарнавский В.В. Уникальная и парадоксальная военная техника. — СПб.: Полигон, 2003. — 686 с. — ISBN 5-59173-238-6, УДК 623.4, ББК 68.8 К 29

Ссылки[править | править исходный текст]