现代装甲车辆的反地雷保护 - 解决方案和实施例子

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现代装甲车辆的反地雷保护 - 解决方案和实施例子

整个过程相对较短 故事 地面部队的装甲车大约有一百年,敌对行为的性质已经改变了好几次。 这些变化具有重要性 - 从“阵地”到“机动”战争,再到地方冲突和反恐行动。 所谓的敌对行动的性质对军事装备的要求形成具有决定性作用;因此,装甲车辆基本属性(BTT)的排名也发生了变化。 “火力 - 保护 - 移动性”的经典组合已经反复更新,并辅以新组件。 目前,已经确立了保护优先的观点。

反装甲车辆的命名和能力的显着扩展使其生存能力成为执行战斗任务的必要条件。 确保活力,并在狭义的意义上 - 保护BTT,是基于综合方法。 对于所有可能的现代威胁,没有通用的保护手段,因此,各种保护系统安装在相互补充的装甲车辆的物体上。 迄今为止,已经创建了数十种设计,系统和保护系统,从传统装甲到主动保护系统。 在这些条件下,确定复杂保护的最佳组成是最重要的任务之一,其解决方案在很大程度上决定了所开发机器的完美性。

整合防护设备的任务的解决方案是基于对预期使用条件中的潜在威胁的分析。 在这里,有必要再次回到这样一个事实,即与第二次世界大战相比,敌对行动的性质以及因此“代表性的反坦克装备”发生了巨大变化。 目前对于装甲车来说最危险的是两个相反的,无论是在技术水平还是在应用方法方面,车辆组都是高度准确的。 武器 (WTO)一方面是近战和地雷的手段。 如果世界贸易组织的使用对于高度发达的国家来说是典型的,并且通常会导致对敌方装甲车辆的销毁相当快速的结果,那么来自各种武装编队的地雷,简易爆炸装置(IEDs)和手持式反坦克榴弹发射器的最广泛使用是持久的。 从这个意义上说,美国在伊拉克和阿富汗的作战行动的经验非常具有指示性。 考虑到现代条件最具特色的地方冲突,应该认识到地雷和近战武器对装甲车来说是最危险的。

目前存在的地雷和简易爆炸装置所构成的威胁程度,可以通过关于各种武装冲突中美国军事装备损失的一般数据得到充分说明(表1)。


表1


对损失动态的分析使得有可能明确指出装甲车辆综合保护的排雷行动部分今天特别重要。 提供地雷保护已成为现代军用机器开发人员面临的主要问题之一。
为了确定确保保护的方法,首先应评估最可能的威胁的特征 - 使用的地雷和爆炸装置的类型和功率。 目前,已经建立了大量有效的反坦克地雷,包括在行动原则方面。 它们可以配备推式保险丝和多通道传感器 - 磁力,地震,声学等。作战单元既可以是最简单的高爆炸弹,也可以是“震动核心”类型的醒目元素,具有高穿甲能力。

有关军事冲突的特征并不意味着敌人拥有“高科技”地雷。 经验表明,在大多数情况下,使用无线电控制或接触式保险丝的高爆炸作用的地雷,更常见的是简易爆炸装置。 图1显示了具有最简单类型保险丝的简易爆炸装置的示例。



大米1。 带推式保险丝的简易爆炸装置


最近,在伊拉克和阿富汗,记录了使用具有“震动核心”类型的醒目元素的简易爆炸装置的情况。 这种装置的出现是对装甲车辆增加的防雷保护的响应。 尽管出于可以理解的原因,不可能用“即兴装置”制造高质量和高效率的累积装置,但是,这种IED的穿甲能力高达40 mm钢。 这足以实现可靠的失败轻型装甲技术。

使用过的地雷和简易爆炸装置的威力在很大程度上取决于某些爆炸物(BB)的可用性,以及它们铺设的可能性。 通常,简易爆炸装置是在工业炸药的基础上制造的,工业炸药在相同功率下具有比“战斗”炸药更大的重量和体积。 这种笨重的IED的隐藏标签的复杂性限制了它们的功率。 表2给出了通过总结近年来美国作战行动经验而获得的具有各种滑车等效物的地雷和简易爆炸装置使用频率的数据。


表2


对所提供数据的分析表明,在我们这个时代使用的爆炸装置中有一半以上具有TNT当量6 ... 8 kg。 这个范围应该被认为是最可能的,因此也是最危险的。

从病变的性质来看,在汽车底部和车轮(轨道)下面存在各种类型的破坏。 这些病例的特征性病变如图2所示。 在底部爆炸的情况下,船体的完整性和船员的破坏很可能是由于动态载荷超过最大允许值以及由于冲击波和碎片流的影响。 当车轮下方爆炸时,机器的机动性通常会丢失,但机组人员破坏的主要因素只是动态载荷。



图2。 人物在底部和车轮下方的爆破下击败装甲车辆


提供装甲车辆的地雷保护的方法主要取决于保护机组人员的要求,其次仅取决于保持车辆可操作性的要求。

通过减少对该设备及其连接点的冲击载荷,可以保持内部设备的性能以及技术作战能力。 在这方面最关键的是安装在机器底部或在破坏期间底部的最大可能动态偏转内的部件和组件。 应尽可能减少到底部的设备连接点的数量,并且这些节点本身应具有能量吸收元件以减少动态负载。 在每种情况下,附着点的设计都是原始的。 同时,从底部结构的角度来看,为了确保设备的可操作性,必须减小动态偏转(增加刚度)并确保最大可能减少传递到内部设备的连接点的动态载荷。

在某些条件下可以确保保持船员的表现。

第一个条件是最小化在船员座椅的连接点或着陆力的爆破期间传递的动态载荷。 在将座椅直接安装在机器底部的情况下,几乎所有传递给该底部的能量都将传递到其连接点,因此需要非常有效的椅子能量吸收单元。 重要的是,在高功率电荷下提供保护变得令人怀疑。

当将座椅安装到壳体的侧面或顶部时,局部“爆炸性”变形区域不会延伸,只有作为整体应用于机器主体的那部分动态载荷被传递到连接点。 考虑到所考虑的机器的相当大的质量,以及由于结构的局部变形而存在诸如悬架弹性和部分能量吸收的因素,传递到船体的侧面和顶部的加速度将相对较小。

保持机组工作能力的第二个条件是,如在内部设备的情况下,在最大动态偏转时消除与底部的接触。 通过在可居住隔间的底部和地板之间提供必要的间隙,可以纯粹建设性地实现这种条件。 增加底部的刚度导致该必要间隙的减小。 因此,通过固定在远离可能施加爆炸载荷的区域的特殊减震座椅以及在最大动态偏转下排除机组与底部的接触来提供机组人员的性能。

这些提供地雷保护方法的综合实施的一个例子是相对较新的装甲车MRAP(防雷伏击保护 - 免受破坏和伏击袭击),这些装置增加了对爆炸装置和小型武器射击的抵抗力。 有必要对美国所展示的高效率表示敬意,为此组织了向伊拉克和阿富汗开发和供应大量类似汽车的活动。 这项任务分配给了相当多的公司 - Force Protection,BAE Systems,Armor Holdings,Oshkosh Trucks / Ceradyne,Navistar International等。这预先确定了MRAP车队的重大分离,但允许他们在短时间内以所需数量交付。

在这些公司的汽车上提供矿山保护的方法的一般特征是船体下部的合理V形,通过使用厚钢板来增加底部强度以及强制使用特殊的能量吸收座椅。 仅为可居住模块提供保护。 “外部”的所有东西,包括发动机舱,都没有任何保护,或者受到很好的保护。 此功能使您能够承受相当强大的IED的破坏,因为“外部”隔室和组件易于破坏,同时最大限度地减少对可居住模块的影响传输(图3)。 类似的解决方案正在重型机器上实施,例如,Universal Engineering的Ranger和轻型机器,包括IVECO 65E19WM。 在质量有限的条件下具有明显的合理性,这种技术解决方案仍然不能提供高生存性和相对较弱的爆炸装置以及子弹炮弹的移动性。

简单可靠,但在质量方面不是最合理的,是使用重型钢来保护底部。 具有能量吸收元件的较轻的底部结构,例如六边形或矩形管状部件,暂时使用非常有限。



图。 3当汽车在矿井中爆炸时,车轮,动力装置和室外设备与可居住车厢分离
照片由关注“拖拉机植物”提供


在俄罗斯开发的“Typhoon”系列汽车(图4)也属于MRAP级别。 实际上,所有目前已知的用于确保防雷的技术解决方案都在这一系列车辆中实施:
  • V形底部,
  • 可居住隔间的多层底部,反矿井,
  • 弹性元件内部地板,
  • 船员位置距离最可能爆炸的地方最远的距离,
  • 保护免受直接武器影响的集合体和系统,
  • 能量吸收座椅,安全带和头枕。



图。 4 Typhoon系列轿车具有高防雷性能。


关于台风家庭的工作是合作的一个例子,也是解决确保一般安全和特别是反地雷抵抗问题的综合方法。 乌拉尔汽车厂开发的用于保护车辆的首席开发商是OAO NII Steel。 EurotechPlast OJSC开发了驾驶室和功能模块以及能量吸收座椅的整体配置和布局。 为了对爆炸对汽车设计的影响进行数值模拟,Sarov工程中心有限责任公司的专家参与其中。

目前开发地雷保护的方法包括几个阶段。 在第一阶段,进行爆炸产品对吃水设计影响的数值模拟。 此外,澄清了底部矿用托盘的外部配置和整体设计,并测试了它们的结构。 结构的测试也首先通过数值方法进行,然后在具有真实破坏的碎片上进行测试。

图5显示了爆炸对NII Steel制造的各种抗矿结构结构的影响的数值模拟实例,作为新产品工作的一部分。 在完成机器的详细设计之后,对其爆炸的各种版本进行建模。

图6显示了由Sarovsky工程中心执行的台风汽车破坏的数值模拟结果。 根据计算结果,进行了必要的改进,其结果已经通过真实的拆除试验得到验证。 这种多阶段开发使得在设计的各个阶段评估技术解决方案的正确性成为可能,并且通常可以降低建设性错误的风险并选择最合理的解决方案。




图。 5图片中各种保护结构的变形状态在数值模拟中对爆炸的影响




图。 6汽车“台风”爆炸数值模拟中的压力分布图


现代机器的一个共同特点是大多数系统的模块化,包括保护系统。 这使您可以使新机器适应预期的使用条件,相反,在没有任何威胁的情况下,可以避免不必要的成本。 关于地雷保护,这种模块化使我们能够快速响应使用过的爆炸装置的类型和容量的可能变化,并有效地解决以最小成本保护现代装甲车辆的主要问题之一。

因此,可以对所考虑的问题得出以下结论:
  • 在当今最典型的地方冲突中,装甲车最严重的威胁之一是地雷和简易爆炸装置,占设备损失的一半以上;
  • 为了确保装甲车辆的高防雷能力,需要采用综合方法,包括布局和设计,“电路”解决方案,以及特殊设备的使用,特别是吸收能量的船员座椅;
  • 已经建立了具有高防雷装甲车辆的样本并在现代冲突中积极使用,这样可以分析其战斗使用的经验并找出进一步改进其设计的方法。
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21 一条评论
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亲爱的读者,您必须对出版物发表评论 授权.
  1. vylvyn
    +9
    2十月2012 08:54
    Mikhalych,感谢您的文章。 工作上的成功,成功的技术开发,出色的样品以及与您的研究所签订的认真合同。 照片通常很棒 扎绳
  2. 0
    2十月2012 09:40
    乌拉尔分别有一辆大汽车,没有足够的空间用于分散的预订和其他洗剂,但是您不能到处推销乌拉尔,还需要较小的汽车,例如Tiger,UAZ-它们的防雷系统如何发展。 感谢你的这篇文章。 我想补充一点,与装甲不同,简易爆炸装置中的装药量可以无限期增加,这将是开发远程引爆装置。
    1. +1
      2十月2012 10:14
      关于爆炸物的质量 - 是的,这是事实,但是以牺牲建筑为代价,必须给战士至少一次生存的机会。 盔甲几乎也是任何一个被缝制的,但是对手总是有可能找不到合适的口径(弹药)并应用它。 或者自制废话将在船外工作 - 一般来说,施工人员的努力并非徒劳,文章+。
    2. borisst64
      0
      2十月2012 10:43
      Quote:kotdavin4i
      VCA中的电荷量可以无限地增加


      如果装药是固体(填充和运输大体积的问题),或者雷管连接到每个单独的装药(安装过程中引爆的风险会增加)。
      他们做了一个实验-他们将几枚没有保险丝的手榴弹绑在RGD上。 当主榴弹爆炸时,其他榴弹被撕成碎片,没有爆炸。
  3. +2
    2十月2012 10:48
    有必要对美国所展示的高效率表示敬意,其中组织了大量类似汽车向伊拉克和阿富汗的开发和供应。当这种态度对待我们的军队时,感谢这篇文章非常有趣和内容丰富。
  4. 晒
    0
    2十月2012 12:35
    效率,这是他们的媒体报道,但话题无休止且相关,并评论0l。 关于台风,尚未对它们进行真正的爆炸测试(多少公斤)。 他们还没有清除TNT,但是俄罗斯需要使用MRAP技术的所有装甲车。高加索地区的地雷战争仍在继续。我们的士兵几乎每个月都在IED上丧生。但是,没有防雷装甲车。他们设计的最大弹药量为2-3 gk,武装人员根据新闻界提供的信息在tr..ek弹药量不少于8-10 kg。迫切需要开发和采用brn..aut..spo MRAP技术最多可装载15吨装甲运兵车,最多可装载7吨侦察导弹,着陆派对可容纳8-10人,而5-6小时则可装载7吨。
  5. smprofi
    +1
    2十月2012 14:00
    全面实施这些提供地雷保护的方法的一个例子是相对较新出现的一类装甲车辆MRAP(受防雷伏击保护-不受破坏和伏击攻击),对爆炸装置和小武器起火具有很高的抵抗力。 美国显示的最高速度

    嗯...这就是传说的出路...

    防雷车。 将它们称为“带PMZ的车辆”既不方便也不寻常,因此,根据世界术语,它们将首先是MPV(防雷车辆),然后是MRAP(防雷埋伏保护,防雷/防攻击)。 创建这种反雷战争的先驱是罗得西亚人,他们自1970年代初以来就经历了黑人激进分子的恐怖袭击,并在道路上也遭受了恐怖袭击。 即兴演奏:陆虎赛车从下方用装甲板进行了修整,倾斜以便将冲击波转移到侧面; 将装有水的橡胶容器放在地板上,并将橡胶轮胎放在汽车的顶部作为减震器(以防汽车翻车)。 通过这种方法,与传统设备相比,可以将装有此类设备的汽车在爆炸过程中的人员死亡人数从22%降低到7.5%。

    好吧,在这里(http://www.armourbook.com/forum/topic_409/1),您可以看到MPV向MRAP的演变。

    好吧,根据数据。 “地雷和简易爆炸装置的设备损失”表中未提及阿富汗。 一份报告听起来数字表明,在阿富汗炸毁地雷时,无法恢复70%的装甲运兵车,而只能恢复4%的坦克。
  6. +3
    2十月2012 14:36
    Quote:smprofi
    在阿富汗炸毁地雷时,无法恢复70%的装甲运兵车,而只能恢复4%的坦克。

    如果实际上是这样,那么这是该问题最明显的答案-毛毛虫还是车轮?
    1. smprofi
      +1
      2十月2012 15:28
      替补

      我只能添加:

      “在获得豹式坦克之前,即使是我们的LAV战斗车辆的25毫米火炮的大火也无法穿透几乎一米长的像混凝土一样坚硬的石制粘土,”加拿大陆军杂志在一份加拿大军事杂志上写道“在阿富汗作战的特雷弗·卡迪尤少校。 “因此,我们经常被迫要求航空运输或将其送离墙壁更近,以用反坦克武器穿透它或用地雷或炸药破坏它,从而冒着生命危险。” 但是,在距105米的距离内只有2毫米的Leopard C4000炮弹(即有效射程是LAV装甲车的25毫米炮的有效射程的两倍)在这样的“堡垒”中刺穿了一个5x5米的孔,而没有触及同时,邻近建筑物或附近的步兵。”

      直到现在,在俄罗斯国防部,他们还是不真正记得阿富汗的经历,也没有阅读这样的声明。 好吧,同一个阿富汗的野牛吃了MRAP和Stryker。

      1. 认为
        0
        2十月2012 20:17
        105毫米火炮安装在Stryker上,这很有趣。 每个公司三辆车
    2. Darck
      -2
      3十月2012 00:49
      如果实际上是这样,那么这是该问题最明显的答案-毛毛虫还是车轮?
      您是如何连接所有这些的?在阿富汗,轮式车辆比坦克多,而且它们在大范围巡逻。因此,损失更大,在Kugar的第一张照片中,他并没有生病,如果用T72代替他,后果将更加惨重。
      顺便说一下,在第一个机组人员的简易爆炸装置上擦伤了生命。
      http://www.liveleak.com/view?i=fadc431531
      http://www.liveleak.com/view?i=4f6_1178746833
      1. 0
        3十月2012 00:58
        Quote:达克
        http://www.liveleak.com/view?i=fadc431531

        很酷-爆炸正好在坦克底下,他跳了起来,屏幕分散到了两侧-进一步驶向了)))))))))))))
        1. Darck
          0
          3十月2012 02:50
          他跳了
          他扔了,坦克不知道怎么跳。
          屏幕飞散了
          屏幕(如果是的话)是合理的,当坦克下方发生爆炸时,左侧屏幕仍留在原位,顺便说一下,在第二个视频中,从2,58分钟开始,一个看不见的人跑到坦克上,我听说他们测试了这种西装,有人知道吗那是什么呀 ?
          1. 0
            3十月2012 10:20
            Quote:达克
            他扔了,坦克不知道怎么跳

            CEP,老实说?
            Quote:达克
            屏幕(如果是他)

            是他,撕裂了,他飞走了---由于某种原因,他没有冻结在漏斗上。
            1. Darck
              0
              3十月2012 14:57
              老实说

              但是你甚至都不知道。
              是他

              你是什​​么,起先是他们,现在他……在我们眼前发展。
              撕下来,他飞走了

              嗯......
              由于某种原因并没有冻结渠道

              嘿...好吧...他有一个完整的底盘,所以他没有站起来,这是那些不幸的人的照片。
  7. 晒
    0
    2十月2012 16:55
    Doubler,如果您想知道第一个MRAP,并且用俄语提供防雷保护,这是IS型,底部是V形。早于南非共和国....所有第二次世界大战的经验都体现在该坦克中。阿富汗在车臣7 1的经历被完全忽略了。使用MRAP创建了一个BTR 2,但已停止发布,从文章中还不清楚,新平台是否具有完整的防雷功能?
    1. 0
      2十月2012 17:59
      什么方面的坦克 - MRAP?
  8. 晒
    0
    2十月2012 20:10
    你好,尤金。 在这样的站点上,关于此主题的10条评论是什么?太混乱了,您已经连接了。在该主题上,IS7的MO底部为V形,平坦但坚固。
    1. 0
      2十月2012 21:35
      这不是坦克MRAPS,你不好意思。 这使他留下了一个带有V形底部的坦克。 阅读MPA的定义
  9. 晒
    0
    2十月2012 20:31
    为什么它们会以90毫米的NONA脱离莫斯科地区的BTR 120 ?.不比105毫米的st.NATO,斯特里克(Strikers)..差,而且现在可以对英国采取行动会减少...
    1. 认为
      0
      2十月2012 20:38
      因为“维也纳”的目的完全不同。 它的主要弹药是120毫米地雷。 此外,他们没有放弃它,只是决定提供价格更便宜的“主机”,而后者具有不同的基础。
  10. 0
    2十月2012 20:45
    作为讨论。
    但是,如果在较大的离地间隙和防雷车的V形底部上,向受保护的容器中添加灭火剂(例如,环境温度为正温度的水)怎么办? 必须将此类容器放置在最有可能发生爆炸的地方(例如,轮式车载壁ni)。

    原型已经存在。 特殊服务配备了软水箱,软水箱覆盖了爆炸装置(WU),以减少对周围物体和人员的破坏作用。 此外,如果无法将它们带到安全的地方,它们甚至会在现场故意破坏WU。
    专家对此有何评论?
    1. smprofi
      0
      2十月2012 21:54
      123321,

      -一切早已在我们面前被盗! ©“操作” Y“

      将橡胶容器的水放在地板上 -在创建MPV时在罗得西亚开始。
      我们看不到别人的评论...
  11. 晒
    0
    2十月2012 21:02
    昏暗,我不是在谈论SAU维也纳,也不是在LB基地的东道国经济;我是在说一门带有防雷保护的装甲运兵车90。在城市或山区战斗时,只能沿着铰接的路径!! 20毫米炮根本无法替代,或者俄罗斯仍然拥有技术上的-MRAP在服役,BTR90除外
  12. 0
    3十月2012 11:15
    Quote:smprofi
    在俄罗斯国防部中,阿富汗的经历不怎么被记住

    我记得在阿富汗进入TurkVO的部分地区时,每月分发的书籍描述了敌对行动和所采取的决定,与传统行动相去甚远……然后我仍然感到惊讶-一切都去了哪里? 似乎这些文献并没有超出Okrug的范围。

    Quote:达克
    您如何连接所有这些?在阿富汗,轮式车辆比坦克多

    我不争辩。 但是损失是以百分比而不是数量给出的。

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