装甲车辆的主动保护系统
装甲车辆的保护设计可承受各种破坏性元素，主要是动能射弹，聚能射孔弹和击打原子核，每一种都有其独特的破坏方法。 保护分为接触，显示其与撞击元件直接碰撞的属性，以及非接触式，与战斗车辆保持一定距离。 第一种是惰性和反应性装甲（动态保护），第二种是主动保护。
反过来，惰性装甲分为均质和复合。 均质装甲最初以铆接，铸造或焊接的车体和由钢制成的战车的塔的形式使用。 它具有保护性和同时结构材料的所有品质，它具有唯一的缺点 - 重量很大，这剥夺了装甲车辆的移动性。 因此，目前，均质装甲起到载体基础的作用，具有最小的重量和保护性能，其上悬挂有复合材料或反应性装甲。
复合装甲由单独的模块组成，这些模块安装或插入战斗车辆的船体和炮塔前部的同类装甲腔中。 如果装甲车在其上移动的表面的承载能力允许，则装甲模块也将悬挂在船体和炮塔的侧面。 通常，一个单独的模块由一组反射屏组成，这些反射屏由气隙分隔开并通过螺栓连接固定在一起。 最有效的解决方案是各种类型的材料的组合-金属，陶瓷和聚合物。 例如，反射美式屏幕 短歌 Abrams M1 A2 SEP由陶瓷板（氧化铀）制成，在两侧均涂有合成橡胶，并衬以钛合金薄板。
由于使用最佳材料和反射屏之间存在气隙，复合装甲具有保护性能和重量的最佳组合。 然而，它具有不可避免的缺点 - 一次性使用 - 在撞击元件第一次撞击到模块中之后，螺栓形的一组反射屏幕坍塌并失去其保护性能。 这样做的结果是，在被破坏的模块的第二次打击期间装甲车完全易受伤害，在高强度的军事冲突超过生产成本的情况下，需要在每个先进的模块库存中更换失败的，以及用于生产备用模块的大量材料和人工成本。装甲车。
反应装甲还包括单独的模块 - 动态保护（EDS）的元素，悬挂在主要的均质装甲上。 然而，这些元件的尺寸比复合装甲模块的尺寸小几倍，而每个元件设计简单，由相对便宜的部件组成 - 爆炸和导弹金属板（如俄罗斯“Kontakt”和“Relict”）或面临累积电荷的金属（像乌克兰“刀”和“杜普莱特”。
不幸的是，这种保护的可能性是有限的：
- EDS以及复合装甲模块是一次性保护，在首次击中后从占用区域移除;
- EDS应位于与击打元件的飞行路径尽可能最大的角度，以增加后者的撞击区域，这仅在船体和炮塔的倾斜前投影中可能，而不增加战斗车辆的尺寸;
- EHR应该是最长的，以减少在抛掷板/聚能射孔弹的下半部中击中有害元件的情况，并且接触面积和保护能力会多次降低;
- 随着ELD长度的增加同时宽度减小（根据“Duplet”类型），当打击元件从非零角度接近时，保护的耐久性显着降低。
在现代武装冲突中，改变装甲车辆作战条件的情况加剧了惰性和反应性装甲的明显弊端。 以建筑物和构筑物形式的平坦地区的城市化，林木和山区战争的扩大实践，步兵被火箭榴弹发射器（例如俄罗斯的RPG-32）饱和，采用了专用弹药 航空业 MLRS（例如具有打击核的自导元件）和从上半球攻击装甲车的便携式导弹系统（例如美国ATGM Tow 2B）将装甲车的攻击方向范围扩大到了全角度。
迄今为止，在装甲车辆保护领域中唯一未实现的最终解决方案仍然是主动保护。 它由以下元素组成：
- 雷达目标传感器 - 攻击引人注目的元素;
- 计算飞行目标的坐标，速度和方向的计算机设备;
- 向目标方向发射的保护弹药;
- 保护弹药发射器。
复合物和主动防护系统（分别为KAZ和SAZ）的组成包括目标传感器，保护弹药和电子自动控制设备。 主要区别在于保护弹药的类型。 以下是对主动保护复合物/系统的典型代表的描述。
第一个KAZ“Rain”之一是在1970-ies的Leningrad VNIITM中开发的。 它由独立的模块组成，每个模块包括两个管状导轨，带有准备好的撞击元件的可伸缩装药，位于它们之间的雷达目标传感器，电子设备和用于促进充电的机构。 一个模块位于水箱的船首和船尾，两个模块 - 位于水箱的每一侧。 在战斗情况下，每个模块的一种保护弹药始终处于伸展位置。 雷达目标传感器在2,2仪表转弯处从坦克船体的周边触发。 之后，对于0,001秒，最接近目标飞行路径的延长电荷被破坏。 径向散射碎片可以拒绝和/或破坏以高达1200 m / s的速度飞行的攻击元件。
靶的偏转和/或破坏的可能性与碎片与滑动装料的纵向轴线的碎裂的距离成比例地下降。 一组六个模块用于在360°扇区中拦截，最多两个目标从前/后攻击，最多四个目标从每个侧翼攻击。 在垂直安装附加模块的情况下拦截从上半球攻击的目标是可能的，尽管在战斗车辆的屋顶上无线电天线，观察装置和炮塔机枪安装被破坏。 具有碎片径向碎裂的短程复合体不能保证拦截速度超过900 m / s的炮弹拦截。
经过测试，KAZ“Rain”被转移到Kharkov KMDB，目的是将其用于一艘有前途的苏联油轮“Boxer / Hammer”。 在1990-s中，乌克兰KAZ Zaslon在这个综合体的基础上开发，具有先进的可伸缩装药和电子设备，区分大型攻击目标与子弹，碎片和对装甲车辆无危险的小口径射弹。
第一个主动保护的复合体投入使用，是Tula TsKBSOO的苏联KAZ“Drozd”开发。 它由四个双口径107毫米发射器，带有碎片弹头的非制导9千克导弹，雷达和电子火控单元组成。 发射器成对安装在塔的两侧，雷达位于塔顶，控制单元 - 塔内。 雷达目标检测阈值为330米，目标跟踪线为130米，目标拦截线为6米。 该复合体为方位80°和仰角20°的扇区提供保护，具体取决于转台的旋转角度。 导弹弹头引爆后，形成了一个开口角为30°的定向光束。 最大目标速度不超过700 m / s，两次导弹发射之间的时间是0,35秒。
Drozd综合体在1983投入使用，安装在T-55AD坦克上。 这些坦克中的一小部分参与了阿富汗的敌对行动，这是世界上第一次在战斗中，它们被反复用于对抗RPG-7发射的火箭榴弹。 拦截击败元素的实际概率为80％。
由于KAZ“Drozd”在1980结束时的防御能力有限，国内最着名的主动防护KAZ“Arena”模型是在Kolomna KBM开发的。 它由泡沫型26导轨组成，位于塔的周边，与其垂直轴成一定角度，嵌入其中的保护弹药 - 具有给定破碎金属衬里的爆炸块，排出粉末装料，安装在塔中心的雷达，以及电子控制单元。 当检测到攻击目标时，沿着倾斜轨迹触发最近单位的驱逐炸弹，它飞行到战斗车辆顶部上方2米的高度，之后它被破坏并且定向的碎片束撞击目标。 该复合体在270°扇区中提供水平保护，在垂直方向提供45°保护。 转弯检测目标是50米，破坏线 - 25米。 最大目标速度不超过700 m / s，复合物的反应时间为0,07秒，两次射击之间的时间为0,2秒。
KAZ Arena是第一个解决保护低辐射功率雷达（为了降低战车的无线电可见性）不受高功率电子战代理干扰的问题。 为此目的，应用了用于目标检测的相关带的方法 - 雷达从不超过50米的距离接收反射信号，接受它，切换到更近的相关带，并等待来自较小距离的新信号。 这是抵抗自然干扰而忽略了敌人的人为干扰的制定。
俄罗斯对KAZ Arena-E进行了修改，其特点是分布在塔楼表面的几个导向箱，每个导弹箱装有三个保护弹药，一组相控天线阵列也分布在塔面而不是单个雷达上。 尽管子弹，碎片和炮弹的脆弱性较低，但由于反应延迟和无法击退上半球的攻击，KAZ“Arena-E”未被采用。
最早的外国型号之一，称为主动防护系统（SAZ），是由IMI开发的以色列Iron First。 该系统由安装在车架上的多管砂浆组成，可在水平和垂直平面内旋转，碎片手榴弹，雷达和电子火控单元。
Iron First在10仪表拦截的转弯处为装甲车提供全面保护，防止亚音速反坦克导弹和火箭推进式手榴弹。 系统响应时间未公布。 截获目标的数量受到迫击炮数量的限制。
最着名的国外主动防护模型和第二个服役模式是由拉斐尔和埃尔塔开发的以色列SAZ奖杯。 该系统包括两个在垂直和水平面旋转的炮架，一个爆炸块形式的保护弹药，一个给定破碎的金属衬里，机械化堆叠，一个安装在塔边缘的四个相控天线阵列的雷达，以及一个电子火控单元。 托架安装在塔架的两侧，并通过防护栅栏与其分开。 在10米半径范围内和水平360°扇区内截取亚音速反坦克导弹和火箭推进榴弹，垂直截取55°。 系统响应时间为0,05秒。 机械化包装的重装时间和保护弹药数量尚未公布。
SAZ Trophy的第一次战斗使用可以追溯到以色列与加沙地带边界的今年3月2011，该系统成功拦截了一枚Merkava Mk.4坦克上的手持式反坦克榴弹发射器发射的火箭榴弹。
德国公司ADS - Gesellschaft fur aktive Schutzsysteme开发了SAZ AMAP-ADS，主要致力于轻型装甲车辆的保护。 该系统包括一组被动远程红外辐射传感器，短程激光发射器，固定爆炸块形式的保护弹药，其具有预定破碎的金属饰面，倾斜地安装在战斗车辆船体的周边，以及电子控制设备。 红外辐射传感器用于确定攻击方向，激光发射器 - 确定目标在接近10米距离的受保护周边时的坐标和移动速度。 在指定边界的交叉点，启动适当的保护弹药，形成一片碎片。
SAZ AMAP-ADS的主要缺点是对战车的投射进行部分保护 - 只有位于爆炸块附着线下方的表面。 此外，任何单元的操作都完全消除了固定单元的表面区域的保护。
直到最近，由Raytheon开发的美国SAZ Quick Kill作为FCS装甲平台计划的一部分，被认为是最有前途的主动防御模型。 其发展任务涉及建立一个主动防御系统，用于拦截所有类型的攻击弹药（高达150 / 800米） - 炮弹，反坦克导弹，火箭推进榴弹和具有攻击核心的撞击元素。 在这方面，Quick Kill采用原创设计，由16垂直导轨，两种不同作用半径的导弹导弹组成，配备无方向碎片弹头，推进发动机和惯性制导系统，以及雷达和电子装置消防。 提供vserakursnaya保护装甲车辆。 系统响应时间为0,02秒。
尽管多年来一直在改进快速杀伤SAZ，但到目前为止还未能证明拦截飞行速度超过700 m / s的目标。 主要原因是惯性火箭制导系统中的误差累积，因为距离受保护的作战车辆的距离增加，并且火箭飞行路径与目标飞行路径的偏差也相应增加。
最近开发的主动防护模型是Kolomna KBM的俄罗斯KAZ Afganit，用于安装在未来Armata装甲平台框架内的战车上。 从开放的信息来源，只知道他的雷达的毫米范围，拦截的近线和穿甲子口径炮弹的最大截获率 - 1700 m / s。 尽管如此，可以假设，与“国内外”前辈不同，“Afganit”首次计划使用俄罗斯专利RU 2263268中描述的具有冲击芯类弹头的弹药。 发射器包括在垂直和水平平面中旋转的托架。 使用在弹头的爆炸性单元的背面上以矩阵形式定位的一个熔断器的程序启动来执行对目标的冲击核心的额外目标。
一方面，这种创新的解决方案对于击败小型高速穿甲子口径炮弹是最有效的。 另一方面，使用紧凑的震动核心而不是碎片的空间流动需要雷达和KAZ火控系统在确定目标的坐标，速度和飞行方向时实现更高水平的准确性。
一个有前景的主动防御系统面临着一项更加艰巨的任务 - 拦截高速动能火箭并以2500到3000 m / s的进近速度攻击原子核。 如果我们从KAZ Zaslon中达到的最佳反应时间开始并等于0,001秒，则可以在4米处（具有边际）估计最小允许拦截线。 这意味着所有潜在危险的射弹/导弹/火箭手榴弹在战斗车辆炮塔顶部以下飞行低于指定高度应该被拦截到汽车。
预期主动防护系统的雷达（使用毫米波相控天线阵列）和电子单元（配备高性能多核处理器）应该能够探测和跟踪许多潜在危险目标，包括串联弹药，它们被分成紧邻拦截线的部分，并且弹出错误克服这一里程碑后的目标。 为了击退齐射攻击或从自动火炮发射的一系列射弹，有必要确保：在第一种情况下，可能同时发射几种保护弹药，在第二种情况下，按照炮兵射击的速度发射。
对主动防护系统运作的最大危险是反雷达弹药（例如AHEAD射弹），其作战单位配备有钨弹片形式的现成攻击元件。 弹药导航系统针对雷达辐射，弹头在拦截线外被破坏，并且保证定向射击元件束使相控天线阵列失效。 在这方面，一个有前途的主动保护系统必然需要一系列措施，包括重叠相邻天线观察扇区（高达50百分比）和从金属平面到半导体印刷天线的过渡，具有过量的辐射/接收元件（高达100倍） 。
主动防护装置的改进设计将有助于装甲车辆（主要是坦克）保持其作为地面部队主要打击力的位置，完全符合不断变化的作战条件。
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