В поисках самого умного
Наличие на борту боевой машины большого количества разнообразных типов боеприпасов, с одной стороны, позволяет поражать различные типы целей, а с другой — серьезно увеличивает массу возимого боекомплекта. Стоит учитывать и потерю времени на перезарядку оружия соответствующим снарядом. Кроме этого, нередко расход «неумных» снарядов по цели в конечной стоимости перевешивается одиночные и эффективные выстрелы «умными» боеприпасами. Особенно это касается современных асимметричных угроз, когда множество миниатюрных Давидов способны превратить в металлолом любого Голиафа. Беспилотники с мини-бомбами, мобильные минометные расчеты, скоростные катера, вооруженные как ракетным оружием, так и просто снаряженные парой сотен килограммов взрывчатки с фанатиком на борту, – все эти раздражители заставляют искать технологические ответы во всех развитых странах мира. Спрос, как известно, рождает предложение, и сейчас мы наблюдаем процесс постепенного повышения «интеллектуальных» возможностей артиллерийского вооружения — прежде всего в нише малых и средних калибров.
Второе рождение шрапнельные снаряды переживают с технологиями дистанционного воздушного подрыва
О том, что пора избавляться от классических осколочных боеприпасов, впервые заговорили в 60-х годах прошлого века, когда появилась возможность детального исследования физики взрыва снаряда. Оказалось, что осколочные гранаты при взрыве образуют слишком низкую плотность осколков, часть которых к тому же уходит в воздух и грунт. Даже неконтактные взрыватели если и изменяют ситуацию, то не кардинально: часть осколков все равно летит мимо цели. Образование осколочного поля фактически было случайным, при этом негативный эффект вносили продольные трещины на корпусе снаряда, образующиеся в первые мгновения взрыва. Они формировали длинные и тяжелые осколки, прозванные «саблями», на которые приходилось до 80% всей массы корпуса. Выход пытались найти в поиске оптимального состава стали, но этот путь оказался во многом тупиковым. К удорожанию производства приводили корпуса снарядов с заданными параметрами дробления, которые к тому же серьезно снижали прочность.
Подводили и не самые совершенные ударные взрыватели, показавшие себя не с самой лучшей стороны на залитых водой рисовых полях Вьетнама, пустынях Ближнего Востока и болотистых почвах нижнего Двуречья. Поэтому инженеры решили возродить шрапнельные боеприпасы, которые успешно похоронили еще перед Второй мировой войной. В 60-е годы появлялись новые цели для артиллерии – расчеты противотанковых средств, защищенные индивидуальной броней солдаты, а также зарождение первых малоразмерных воздушных целей типа противокорабельных крылатых ракет. В помощь шрапнельным боеприпасам пришли новые сплавы на основе вольфрама и урана, заметно увеличивающие пробивное действие готовых поражающих элементов. Так, американцы, искушенные в вопросах повышения эффективности своего оружия, во Вьетнаме впервые применили боеприпасы со стреловидными поражающими элементами, каждый из которых весил от 0,7 до 1,5 гр. В каждом снаряде было до 10000 залитых воском стрел, которые при детонации вышибного заряда разгонялись до 200 м/с. До большей скорости разгонять стрелы было опасно: велики были шансы разрушения элементов от мощного взрыва.
Постепенно эволюция шрапнелей нового типа привела к появлению малокалиберных боеприпасов для 20-мм пушек. Таким стал немецкий снаряд DM111 для орудий Rh202 и Rh200 массой 118 гр. и содержащий 120 шариков, каждый из которых пробивал дюралюминиевый лист толщиной 2 мм. В России для аналогичной работы был предназначен 30-мм снаряд, в котором было 28 пуль по 3,5 гр. каждая. Этот боеприпас разработали для авиационных пушек ГШ-30, -301, -30К; его отличительной чертой был фиксированный интервал срабатывания вышибного порохового заряда (на дальности от 800 до 1700 м), от которого пули-шрапнели разлетались под углом в 8 градусов.
Наверное, одним из самых совершенных шрапнельных боеприпасов стал швейцарский AHEAD от Oerlikon – Contraves AG калибром 35 мм, обладающий определенными зачатками нехитрого артиллерийского «интеллекта». В донной части снаряд располагается электронный дистанционный взрыватель, срабатывающий в строго определённое время. Для этого на артиллерийских установках, способных вести огонь такими боеприпасами, должны присутствовать дальномер, баллистический вычислитель и надульный канал ввода временной установки. Канал ввода или индукционный программатор – это три соленоидных кольца, первые два из которых измеряют скорость вылета снаряда, а третье передает в дистанционный взрыватель параметры времени подрыва. При дульной скорости снаряда около 1050 м/с весь процесс измерения дульной скорости, вычисления и программирования снаряда занимает менее 0,002 секунды.
Комплекс ПВО Skyshield как вариант использования снарядов AHEAD
Зенитный снаряд AHEAD (Advanced Hit Efficiency And Destruction — «повышенная эффективность попадания и разрушения»), взрываясь 152 готовыми вольфрамовыми цилиндрами, позволяет бороться с самолетами, БПЛА и ракетами на удалении до 4 км. Типичными примерами орудийных комплексов, использующих швейцарские снаряды, являются MANTIS, Skyshield и Millennium, оснащенные 35-мм автоматической пушкой Oerlikon 35/1000. В частности, пушки способны вести огонь тремя режимами: классическим одиночным и одиночным с темпом в 200 выстрелов в минуту, а также очередями в 1000 выстрелов в минуту. AHEAD были разработаны еще в 90-е годы, пережили множество модернизаций и фактически стали основателем целого нового класса снарядов KETF (Kinetic Energy Timed Fuze, боеприпасы кинетической энергии с временным взрывателем, часто они обозначаются как AHEAD/ KETF или ABM/KETF).
Калибр мельчает
Если 35-мм AHEAD кажутся слишком крупным, то Rheinmetall предлагает «умные» боеприпасы PMC308 калибра 30 мм, которые уже используются в странах НАТО. Такие снаряды позволяют серьезно экономить объемы под боекомплект. Разработчики утверждают, что до 50% в сравнении с 35 мм и до 75% в случае с 40 мм. Снаряды подходят к пушкам Rheinmetall MK30-2/ABM1 и Wotan, названной в честь Вотана, верховного древнегерманского божества. Не будет проблемой использование снаряда и с орудиями, имеющими программатор не на дульном срезе, а в механизме подачи боеприпаса. К примеру, в 30-мм пушке Mk44 Bushmaster II компании Orbital ATK. PMC308 представляет собой снаряд, напичканный 162 поражающими элементами, каждый из которых весит 1,24 грамма. В случае промаха «умный» боеприпас самоуничтожается через 8,2 секунды полета, успевая за это время преодолеть 4 км.
Пожалуй, самым высокотехнологичным устройством в описываемой технике является миниатюрный донный взрыватель, унифицированный как для 35-мм, так и для 30-мм AHEAD/KETF. Он состоит из приемной катушки неконтактного программатора, электронного временного устройства с источником энергии, электрозапала, предохранительно-исполнительного механизма с детонатором и вышибного заряда, содержащего 0,5 г взрывчатки. При этом генератор источника питания запускается при перегрузке от выстрела – это позволяет экономить расход энергии в режиме ожидания в боеукладке. У электроники есть интересный предохранитель, не позволяющий программировать подрыв менее чем 64 мс после вылета из ствола. Это создает «зону безопасности» от поражения собственными осколками вокруг пушки радиусом около 70 метров. Ну и, конечно, отсутствие контактного взрывателя позволяет автоматической пушке работать по цели сквозь кусты и плотные заросли растительности. И, самое главное, 30-мм и 35-мм снаряды AHEAD/KETF являются двухрежимными. Первый – режим с запрограммированной дальностью подрыва, а второй – вообще без программирования. То есть дорогущим снарядом можно пробивать 24-40-мм кирпичные стены только за счет кинетической энергии. При этом боеприпас разрушается, разбрасывая смертоносное содержимое уже за преградой.
40-мм боеприпас воздушного подрыва DM131 с восемью приемниками ИК-излучения
Кстати, программаторы на дульном срезе и в механизме подачи боеприпаса не являются единственными вариантами «общения» орудия со снарядами. Компании Rheinmetall разработала 40-мм осколочно-фугасный выстрел DM131 HE IM ESD-T ABM для немецких гранатометов Heckler & Koch GMG и американских General Dynamics Mk 47 Striker. Особенностью является система управления огнем Vingmate 4500 (Vingmate Advansed), принцип работы которой схож с корректировкой полета противотанковой ракеты. Только здесь с помощью кодированных инфракрасных сигналов на гранату, успевшую уже в полете преодолеть 4 м от дульного среза, передается время подрыва в воздухе.
Гранатомет, оснащенный системой Vingmate Advansed
При этом граната, принявшая к исполнению свою команду через восемь бортовых ИК-приемников, больше уже не может перепрограммироваться, дабы избежать получения чужой команды. Здесь, как и в случае с AHEAD, очередью из гранатомета типа Heckler & Koch GMG можно устроить эффектную «жемчужную нить», то есть одновременно подорвать на траектории полета сразу несколько гранат. Для реализации столь непростого механизма работы на гранатомете должны устанавливать лазерный дальномер и инфракрасный прожектор программатора с блоком управления.
50-мм боеприпасы EAPS
Для борьбы с атакующими артиллерийскими снарядами, минами и начиненными взрывчаткой баллонами «умных» снарядов калибра 20, 30 и 35 миллиметров зачастую бывает недостаточно. Именно для решения подобных задач создана 50-мм пушка Enhanced Bushmaster III, которая также может быть исполнена в 35-мм варианте.
Enhanced Bushmaster III
Орудие изначально разрабатывалась в рамках программы EAPS по «расширению площади защиты и выживаемости» (Extended Area Protection and Survivability), руководство которой возложено на Центр исследований, разработок и проектирования армии США. Конечно, калибр в 50 мм подразумевает наличие бронебойных снарядов, но главным все-таки является боеприпас AirBurst (AB) SuperShot 50 mm PABM-T, оснащенный системой дистанционного подрыва в воздухе. Поначалу считалось, что новая пушка встанет на модернизированный вариант Bradley, но места в БМП оказалось мало для такого орудия с боекомплектом, поэтому решено было в качестве платформы использовать перспективную машину NGCV (Next Generation Combat Vehicle).
Griffin III Demonstrator
Пушка, кстати, на прототипе Griffin III Demonstrator задирается в небо чуть ли не вертикально (до 85 градусов), наглядно показывая, какие цели могут быть в приоритете.
Для успешного управления огнем столь мощной пушки по воздушным целям типа асимметричных угроз в разработке EAPS сейчас находится интерферометрическая радиолокационная станция, способная сопровождать сразу 6 целей и контролировать движение к ним десяти 50-мм боеприпасов. Огонь по цели ведет спаренная установка Enhanced Bushmaster III на колесном шасси.
Спаренная установка Enhanced Bushmaster III на колесном шасси
Опытный образец радара для программы EAPS
Результаты испытаний кумулятивно-осколочной боевой части MEFP снаряда SuperShot 50 mm PABM-T
Интересно, что изначально, в 2007 году, американцы из компании-разработчика Texton Systems рассчитывали, что наиболее оптимальной формой снаряда будет классическая оживальная с шестилопастным хвостовым оперением. Но испытания показали, что устойчивостью в полете такая схема не отличается, и цилиндрический наконечник боеприпаса оснастили иглой. Кроме этого, в районе центра масс снаряда расположили моноимпульсный двигатель коррекции, содержащий 5,9 см 3 топлива и создающий при необходимости импульс, перпендикулярный оси снаряда. То есть этот «умный» снаряд умеет не только взрываться в нужный момент по радиокомандам с земли, но и корректировать свой полет к цели. И это, напомню, в форм-факторе 50-мм снаряда автоматической пушки.
Схема использования системы EAPS против асимметричных угроз
Первоначальная концепция 50-мм боеприпаса SuperShot 50 mm PABM-T
Сейчас выбирают только из двух вариантов исполнения гильзы
Оригинальная форма облицовки боевой части снаряда EAPS, формирующая при подрыве 12 основных проникающих элементов. Компьютерное моделирование и рентгеновский снимок поражающих элементов
Следующей новацией орудия EAPS можно считать кумулятивно-осколочную боевую часть MEFP (Multiple Explosive Formed Penetrator), формирующую при подрыве направленное поле из 7-12 миниатюрных вольфрамотанталовых «ударных ядер». Это оказалось вынужденной мерой в борьбе с толстостенными минами, против которых обычная вольфрамовая шрапнель малоэффективна. Кроме этого, взрывчатка формирует круговое поле из осколков предварительно фрагментированной оболочки снаряда – это уже для более уязвимых беспилотников.
