Penetrator de energie cinetică

Un APFSDS francez

Imagine a unui APFSDS realizat în timpul detașării carcasei exterioare

Glonț rusesc BM15 125mm

Un penetrator al energiei cinetice (cunoscut sub numele de APFSDS , adică sabotul de aruncare stabilizat cu aripile care perforează armura ), este un tip de muniție cu energie cinetică ( arma KE ) care, ca un proiectil simplu, nu conține o încărcătură explozivă, dar folosește energia cinetică pentru a pătrunde armura țintei. De fapt, scopul său este acesta: fără sarcini explozive, pericolul său este dat de capacitatea de a străpunge armura inamicului.

Istorie

Primele tunuri foloseau deja „muniție cu energie cinetică”: ghiulele erau primul exemplu. Din acest motiv, de la bun început, combinarea unei viteze inițiale mari - și, prin urmare, a energiei - cu gloanțe de materiale cu cea mai mare densitate și duritate posibilă a fost un factor important în proiectarea acestor arme. Scopul principal al acestor rudimentare arme de foc a fost, în general, să străpungă structuri defensive, cum ar fi zidurile de piatră ale castelelor sau grinzile navelor, deoarece în timpurile mai moderne va fi să străpungă armura tancurilor. De fapt, muniția cu focoase explozive în diferitele lor forme a fost întotdeauna alegerea acelor arme care, datorită diferiților factori ai designului lor, nu pot genera viteza / energia necesară unei arme cu energie cinetică. Dezvoltarea penetratorului modern APFSDS combină două aspecte ale proiectării artileriei: viteza inițială ridicată și concentrația forței explozive / de perforare.

Viteza mare inițială este atinsă prin utilizarea unui proiectil cu masă redusă și o suprafață mare a bazei în țeava pistolului / tunului: Pentru a crește această bază a fost utilizată o carcasă exterioară ușoară, numită Sabot. Primul caz de Sabot este compus din saboți primitivi din lemn care au fost încărcați cu secole înainte de ghiulele în butoi, așezate astfel între încărcătura de propulsor și proiectil. De fapt, „sabot” este cuvântul francez pentru „copită”. În schimb, concentrația energiei de impact în cea mai mică zonă posibilă de impact a fost realizată prin înlocuirea singurului metal (de obicei din oțel) cu o utilizare combinată a 2 metale: un miez greu (pe bază de tungsten) în interiorul unei carcase exterioare de metal ușor. . Aceste modele erau cunoscute sub numele de Armor Piercing Composite Rigid (APCR). La impact, miezul a avut un efect mult mai concentrat decât munițiile unipersonale de aceeași greutate și dimensiune.

Între 1941 și 1943, britanicii au combinat cele două tehnici într-un design care va purta numele de Sabot de descărcare a armurii (APDS). Sabotul a înlocuit carcasa metalică exterioară a APCR. Acest tip de muniție, cu numele de HVAP, a fost introdus și de Statele Unite și folosit în principal de distrugătoare de tancuri. Germania a dezvoltat, de asemenea, sabote moderne sub numele de "Treibspiegel", pentru a oferi altitudine suplimentară pentru tunurile lor antiaeriene în timpul celui de-al doilea război mondial.

Descriere și funcționare

Definiția sa, dacă este luată la propriu, ar putea fi aplicată oricărui tip de muniție care perforează armura pentru o armă montată - la fel ca tunurile montate pe IFV - dar se referă de obicei la un tip modern de muniție care perforează armura pentru armele MBT.

În funcție de model, viteza maximă variază între 1400 și 1900 m / s. Viteza și, prin urmare, inevitabil energia, este redusă în timpul zborului, dar proiectilul are, în general, o rază maximă de 6 kilometri.

Alternative la acești penetratori de energie cinetică sunt proiectilele de sablare. Există două tipuri de aceste gloanțe utilizate: HEAT și HESH. Sunt încă utilizate, dar sunt mai puțin eficiente împotriva armurilor compozite moderne , cum ar fi Chobham sau Kanchan, utilizate pe MBT-uri moderne. Cu toate acestea, au avantajul de a-și menține eficacitatea pe măsură ce viteza glonțului scade și, prin urmare, sunt mai eficiente decât APFSDS pe distanțe mari.

Principiul APFSDS, așa cum am menționat deja, este acela de a utiliza energia cinetică, care este semiprodusul masei și al pătratului vitezei, pentru a străpunge armătura. Prin urmare, muniția modernă APFSDS caută să maximizeze această energie cinetică și să minimizeze zona în care această energie este descărcată. ^[1]

Pentru a face acest lucru, trebuie să:

Că glonțul este tras cu o viteză inițială foarte mare.
Concentrarea forței într-o zonă mică de impact, menținând în același timp o masă de glonț relativ mare, și acest lucru a condus la proiectarea curentă a glonțului, ceea ce face ca APFSDS să semene cu o săgeată metalică lungă.
Maximizarea masei glonțului menținând în același timp volumul neschimbat, folosind astfel metale de înaltă densitate, care este unul dintre motivele pentru care uraniul sărăcit este adesea folosit.

Pentru a produce viteze foarte mari, proiectilul este compus în mod normal dintr-o săgeată înconjurată de un sabot (lit. „copita”) care extinde diametrul proiectilului până la cel al butoiului pistolului: Acest lucru permite ca presiunea gazului propulsor să producă o accelerare rapidă datorită unei suprafețe mai mari. Odată ce glonțul părăsește butoiul, pantoful se desprinde, lăsând săgețile să se deplaseze cu viteză mare către țintă.

Evoluția tehnologică

Următorul pas cel mai logic către APDS a fost de a face glonțul mai lung și mai subțire pentru a concentra energia cinetică într-o zonă și mai mică. Cu toate acestea, luarea acestui design la extreme a făcut ca proiectilul să fie instabil din punct de vedere aerodinamic, determinându-l să se rotească în zbor pe axa sa, făcându-l astfel mai puțin precis.

În mod tradițional, gloanțelor li s-a dat stabilitate în zbor prin sfâșierea butoaielor. Până la o anumită limită, acest lucru rămâne efectiv, dar odată ce lungimea glonțului este mai mare de șase sau șapte ori diametrul acesteia, pușca devine mai puțin eficientă. A existat, prin urmare, adăugarea de urechi, cu aceleași funcții ca și aruncarea săgeților: muniția a preluat apoi designul modern și, în cele din urmă, a devenit Sabotul de descărcare stabilizat cu aripi (APFSDS).

Riflingul scade viteza inițială de ieșire a proiectilului (riflingul „risipește” o parte din energia cinetică în rotația proiectilului) și, prin urmare, APFSDS este, în general, tras de la arme cu alezaj neted. Un alt motiv pentru utilizarea butoaielor netede este că muniția HEAT își pierde eficacitatea odată cu rotirea.

APFSDS poate fi, de asemenea, tras de la arme cu puști, dar au nevoie de modificări care să le limiteze cât mai mult posibil rotația lor în baril, de exemplu prin introducerea rulmenților între butoi și carcasa proiectilului. Butoaiele aruncate au fost ținute în uz de unele națiuni (Marea Britanie și India, de exemplu), deoarece sunt capabile să tragă alte tipuri de muniție, cum ar fi muniția Hesh, cu o precizie mai mare. Cu toate acestea, utilizarea regulată a APFSDS uzează pușca, ceea ce necesită mai multă întreținere. Din aceste motive, MBT-ul englezesc, Challenger 2, este testat cu un butoi neted Rheinmetall de 120 mm.

APFSDS pentru MBT-urile moderne au de obicei 2-3 cm în diametru și 50-60 cm în lungime. Tendința logică ar fi scăderea diametrului și creșterea lungimii: Cu toate acestea, răspândirea puternică a armurilor reactive concepute pentru a contracara munițiile penetrante, cum ar fi APFSDS, a inversat această tendință. Pentru a maximiza cantitatea de energie cinetică eliberată pe țintă, vârful indentatorului trebuie să fie dintr-un material dens, cum ar fi carbură de tungsten sau uraniu sărăcit (DU). DU pur nu este deosebit de dur, dar este aliat cu nichel, zinc sau ambele. Mai mult, DU este piroforic: fragmente încălzite ale miezului DU ard în contact cu aerul, aprindând combustibilul și / sau muniția țintei și compensând astfel lipsa unui focos exploziv.

Vitezele tipice APFSDS variază între producători și în funcție de țeava armei cu care sunt trase. Ca exemplu tipic, SUA General Dynamics KEW-A1 are o viteză inițială de 1.740 m / s (5.700 ft / s), comparativ cu 914 m / s (3.000 ft / s) pentru o pușcă tipică (pușcă de asalt cal. 5.56 x45). ^[2] Cojile APDS călătoresc cu o viteză atât de mare încât sabotul după detașare își poate continua rularea pe sute de metri și poate fi letal pentru vehiculele ușoare și infanteria.

Notă

^ heat rounds and sabot Arhivat 24 iulie 2012 la Internet Archive .
^ 120mm KE Tank Gun Amunition Arhivat la 5 august 2007 în Internet Archive .

Bibliografie

Cai WD, Li Y., Dowding RJ, Mohamed FA, Lavernia EJ, O revizuire a aliajelor pe bază de tungsten ca materiale penetratoare de energie cinetică , în Rev. Particulate Mater. , vol. 3, 1995, pp. 71–131.