Виды боеприпасов к танковой пушке

Подкалиберными называются такие снаряды, которые наносят поражение активной частью снаряда, имеющей меньший диаметр, чем калибр орудия. Остальная (ведущая) часть подкалиберного снаряда следует вместе с поражающей частью или отделяется от неё на начальном участке траектории.
Снаряды можно также подразделять на снаряды, стабилизируемые вращением, и снаряды, стабилизируемые оперением.
Снаряды, стабилизируемые вращением, применяются при стрельбе из нарезных орудий; снаряды, стабилизируемые оперением, - при стрельбе, как из гладкоствольных, так и из нарезных орудий.
Для отечественных танковых пушек применяются выстрелы с бронебойными и бронебойными Подкалиберными снарядами, с кумулятивными снарядами, с осколочно-фугасными снарядами и др.

Бронебойные подкалиберные снаряды были впервые разработаны с Советском Союзе и приняты на вооружение 20-мм авиац. пушки в 1938 годы.
Идея устройства и действия по броне подкалиберного снаряда заключается в следующем. Подкалиберный снаряд имеет массу в 2-4 раза меньшую, чем обыкновенный калиберный снаряд этой же пушки. Благодаря своей легкости снаряд при выстреле приобретает начальную скорость, в 1,5-2 раза большую, чем у обыкновенного снаряда.
Активной частью снаряда, обеспечивающей пробивание брони, является сердечник или корпус, имеющий меньший диаметр, чем калибр пушки, и большую поперечную нагрузку, т.е. отношение массы активной части снаряда к площади поперечного сечения.
Благодаря большим скорости и поперечной нагрузке удельная энергия сердечника, определяемая отношением его энергии к площади поперечного сечения в 4-5 раз больше удельной энергии калиберного бронебойного снаряда, в связи, с чем бронебойное действие подкалиберного снаряда возросло в 1,5-2 раза.
Недостатком первых образцов подкалиберных снарядов катушечное формы является быстрая потеря скорости на полете, а значит, и бронепробивной способности из-за малой поперечное нагрузки снаряда в целом. В связи с этим к танковым пушкам разработаны подкалиберные снаряды с отделяющимся поддоном. В таких снарядах после выстрела активная часть отделяется от поддона и, имея поперечную нагрузку и выгодную баллистическую форму, хорошо сохраняет скорость в полете.
Для получения наибольшей начальной скорости снаряда масса поддона сведена до минимума за счет изготовления его из легкого и вместе с тем прочного титанового сплава.
В связи с тем, что по условию обеспечения устойчивости полета и прочности длина бронебойного снаряда, стабилизируемого вращением, не должна превышать четырех его диаметров, для обеспечения большой поперечной нагрузки сердечник изготовляется из тяжелого материала. В качестве материала сердечник используется карбид вольфрама с добавкой небольшого количества никеля и других металлов. Сердечник имеет удельную массу около 14 г/см3.
При выстреле пороховые газы действуют на поддон, ведущий поясок врезается в нарезы ствола, снаряд движется по стволу, получая вращательное движение. Через отверстие в поддоне газы попадают в камору, воспламеняя трассер. После вылета снаряда из ствола под действием давления газов в каморе и сил сопротивления воздуха поддон отстает от активной части, происходит его отделение. В такой конструкции снаряда оптимально используются его качества для обеспечения большого бронебойного действия. В канале ствола снаряд имеет малую поперечную нагрузку, что обеспечивает получение большой начальной скорости. В полете после отделения поддона снаряд приобретает большую поперечную нагрузку, что благоприятствует сохранению скорости.
При углублении в броню сердечник подвергается большим сжимающим усилиям, но благодаря высокой твердости и плотности почти не деформируется. Разрушение им брони носит характер прокола. Стальная рубашка предохраняет сердечник от разрушения в начале его внедрения в броню, а в дальнейшем, находясь в броне, сердечник не разрушается, т.к. испытывает всестороннее сжатие. При выходе сердечника из брони снимающиеся напряжения резко сжимаются, что вызывает разрушение хрупкого сердечника. Поражение экипажа и приборов за броней осуществляется осколками сердечника и брони.
Проблема дальнейшего увеличения бронебойного действия решена с помощью гладкоствольных пушек и оперенных подкалиберных снарядов.
Бронебойный оперенный Подкалиберный снаряд для гладкоствольной пушки состоит из корпуса, разъемного ведущего кольца с газодинамическими отверстиями, закрытыми пробками, обтюрирующего пояска, баллистического наконечника, стабилизатора, на перьях которого в гнезда вставлены медные центрующие штифты, трассера.
Ведущее кольцо состоит из трех отдельных секторов, размещенных на упорной гребенке корпуса снаряда и скрепленных с корпусом снаряда и между собой обтюрирующим пояском.
Центрирование снаряда в стволе осуществляется ведущим кольцом и стабилизатором.
При выстреле движение снаряда происходит под действием давления пороховых газов на ведущее кольцо. Кроме того, ведущее кольцо получает быстрое вращение от момента реактивной силы, возникающего в результате истечения пороховых газов через наклонные газодинамические отверстия в секторах. При этом вовлекается во вращение снаряд. Частота вращения снаряда относительно его продольной оси на траектории поддерживается за счет одностороннего заострения перьев стабилизатора. Вращение снаряда со сравнительно небольшой частотой (около 1.777 об/мин) способствует увеличению кучности боя.
Отделение секторов ведущего разъемного кольца от корпуса снаряда происходит после вылета снаряда из ствола за счет центробежной силы и под действием силы сопротивления воздуха. Отделившиеся секторы попадают на дальности до 1.000 м от орудия с углом разлета + 2-3º от направления стрельбы. Они обладают значительной энергией и могут наносить поражение не укрытому л/с и технике. Поэтому запрещается стрелять такими снарядами при наличии своих войск и техники, впереди пушки на расстоянии до 1300 м., и в секторе + 5º от направления стрельбы. Для наблюдения за траекторией полета снаряда с целью корректирования стрельбы снаряд имеет трассер, время горения которого 2-3 секунды.
В оперенном подкалиберном снаряде большая поперечная нагрузка достигается не за счет удельной массы материала, а за счет большой относительной длины корпуса снаряда, равной 12-14 диаметрам корпуса. В качестве материала корпуса используется высококачественная сталь, термически обработанная. Характер пробивания брони оперенным подкалиберным снарядом отличается от рассмотренного ранее подкалиберного снаряда.
Оперенный подкалиберный снаряд в процессе пробивания брони постепенно разрушается, разрушая и броню. Большие деформации и разрушения от сжимающих напряжений захватывают только длину снаряда, ограниченную контактной областью с броней, т.е. не распространяются значительно по его длине.
Не разрушенная часть снаряда не изменяет направления движения, т.к. на границе контакта сила сопротивления брони в основном направлена по оси снаряда.
При разрушении снаряда и брони происходит вынос металла из образовавшегося углубления наружу. Поэтому образующееся углубление имеет значительно больший диаметр, чем диаметр корпуса снаряда. Когда прочность оставшихся слоев брони оказывается недостаточной, происходят их разрушение и вынос металла по ходу движения снаряда. Поражение в заброневом пространстве обеспечивается осколками брони и снаряда.
Преимуществами оперенных подкалиберных снарядов является меньшая склонность к рикошетированию и лучшее действие по сложным броневым преградам - комбинированной, разнесенной и другой броне. Поэтому в последнее время оперенные подкалиберные снаряды стали разрабатывать и для нарезных пушек.

Кумулятивные снаряды предназначены для поражения танков, САУ и др. целей, имеющих мощную броневую защиту. Они поражают также цели, укрытые в деревоземляных, кирпичных и железобетонных сооружениях.
Кумулятивные снаряды обладают осколочным действием и при отсутствии ОФС могут быть использованы для стрельбы по живой силе противника. Исходя из точности стрельбы применение этих снарядов наиболее эффективно на дальностях до 1.500 м.
В кумулятивные снаряды для пробивания брони используется энергия направленного взрыва разрывного заряда, в связи, с чем их бронебойное действие практически не зависит от скорости встречи с преградой и дальности стрельбы.
Кумулятивный снаряд имеет заряд взрывчатого вещества с выемкой в торце. Возбуждение взрыва заряда производится с другого торца. Продукты взрыва расширяются по нормам к поверхности выемки, выполненной обычно в виде конуса, и, взаимодействуя между собой, образуют кумулятивную струю.
Кумулятивный эффект резко усиливается, если выемку в заряде покрыть металлической облицовкой, плотно прилегающей к поверхности взрывчатого вещества. Под действием продуктов взрыва облицовка обжимается и из нее формируется металлическая кумулятивная струя. На формирование струи уходит 10-20% металла облицовки (внутренних слоев). Остальная часть облицовки обжимается в компактное тело - пест. Металл облицовки обжимается весьма быстро (со скоростью 1.000-3.000 м/сек), вследствие чего он не успевает расплавляться и сохраняет твердую структуру.
В результате обжатия и трения о газы при движении кумулятивного снаряда струя нагревается приблизительно до 600RС. (873RК). Она создается под давлением в десятки гектопаскалей (сотни тысяч килограмм - силы на нем), при этом силы обжатия настолько больше сил статического и вязкого сопротивления материала облицовки, что последние можно не учитывать и процесс обжатия металла рассматривать как процесс обжатия идеальной жидкости.
Для снарядов танковых пушек кумулятивный снаряд имеет вид стержня диаметром 3-4 мм и длину, равную 3-4 длинам образующей облицовки. По мере обжатия облицовки от ее вершины к основанию диаметр кумулятивной струи и места увеличивается, т.к. на их формирование поступает все больше и больше металла, а скорость струи уменьшается. Головная часть струи движется со скоростью 8.000-10.000 м/сек, хвостовая - со скоростью 1.000-2.000 м/сек. Вследствие разности скорости струя сначала растягивается, что благоприятствует увеличению бронебойного действия, а когда будет исчерпана эластичность материала, она разрушается на мелкие частицы. После разрушения бронебойное действие струи падает.
Концентрация энергии в металлической струе в 20-30 раз больше, чем в газовой. Ввиду большой плотности металлической струи при ударе в броню в месте контакта создается чрезвычайно большое давление: 100-200 ГПА (1-2 млн.кгс/см2). Слои брони под действием кумулятивной струи дробятся и вымываются в виде потока твердых частиц. При проникновении струи в броню количество выбрасываемого металла уменьшается и начинается процесс вытеснения металла брони вперед и в стороны. При этом метел струи частично оседает на оттенках пробоины. По мере углубления диаметр пробоины уменьшается. В среднем диаметр входного отверстия пробоины составляет 0,2-2º63 калибра снаряда, а диаметр выходного отверстия, с увеличением толщины брони, - уменьшается и может быть близким диаметру струи. Экипаж танка, его агрегаты и оборудование поражаются как самой струей, так и осколками брони и газами разрывного заряда, проникающими в отверстие. Особенно опасно попадание кумулятивной струи в горячее и боеприпасы.
Кумулятивный снаряд состоит из корпуса с обтюрирующими поясками, разрывного заряда с воронкой, головки, корпуса стабилизатора с шарнирно закрепленными на нем лопастями, трассера и головодонного взрывателя.
При вылете снаряда за дульный срез орудия, вследствие перепада давления пороховых газов в камере стабилизатора под лопастями и наружным давлением лопасти, прорезая кольцо, освобождаются и раскрываются. Необходимая устойчивость снаряда на траектории обеспечивается раскрывшимися лопастями стабилизатора.
Траектория полета снаряда наблюдается по триммеру, время его горения составляет 6-7 сек.
При встрече снаряда с броней взрыватель срабатывает и вызывает детонацию заряда взрывчатого вещества, сопровождающуюся образованием кумулятивной струи.
Бронебойное действие кумулятивных снарядов в основном определяется калибром снаряда и способом его стабилизации. При стабилизации снаряда оперением его бронебойное действие составляют примерно 4 калибра, а при стабилизации вращением не превышает 1,5-2,0 калибров.
Вращение снаряда резко уменьшает бронебойное действие, т.к. отрицательно влияет на процесс формирования и способствует разрушению струи. Поэтому кумулятивные снаряды гладкоствольных, так и нарезных пушек стабилизируется оперением. Частота вращения до 1.000 об/мин. практически не оказывает отрицательного влияния на бронепробиваемость, поэтому для увеличения кучности стрельбы оперенным кумулятивным снарядом придается небольшая частота вращения за счет скосов на их лопастях.
Бронепробиваемость кумулятивных снарядов зависит от ряда факторов. Чем выше энергетические характеристики взрывчатого вещества, особенно скорости детонации, тем больше бронепробиваемость. Материал облицовки должен иметь достаточно большие удельную массу и прочность, но обладать хорошими пластическими свойствами, что способствует образованию большой по массе и длине кумулятивной струи. Поэтому для изготовления облицовки применяют медь, а для ее экономии - малоуглеродистую сталь. Оптимальная толщина облицовки в зависимости от калибра снаряда составляет 1-3 мм.
Ввиду большой скорости движения кумулятивная струя почти не рикошетирует даже при углах взаимодействия, близких к 90º от нормы. Однако с увеличением угла взаимодействия действие снаряда может уменьшаться из-за перекосов при ударе.
Одно из средств защиты кумулятивных снарядов - экраны, обеспечивающие срабатывание снаряда до его встречи с броней.
Головке снаряда придана ступенчатая форма для улучшения его кучности боя.

Осколочно-фугасные снаряды предназначены для борьбы с противотанковыми средствами, уничтожения ж/с и огневых средств пехоты противника, разрушения оборонительных сооружений, уничтожения и подавления артиллерии и других целей. Они обладают осколочным, фугасным и ударным действием.
Осколочное действие проявляется в поражении цели осколками корпуса разорвавшегося снаряда:
- фугасное действие - в поражении и разрушении силой продуктов взрыва;
- ударное действие - в поражении и проникновении в преграду за счет кинетической энергии снаряда. В зависимости от калибра и особенностей конструкции снаряда одно действие может превалировать под другим. Так, в снарядах малого калибра превалирует осколочное действие, а в снарядах большого калибра - фугасное.
Могущество осколочного действия зависит от осколочности снаряда, т.е. от его способности дробиться на определенное число осколков определенной массы и скорости разлета, определенным образом распределяющихся в сфере разлета. Осколочность снаряда зависит от калибра, конструкции, массы и качества металла корпуса, массы и мощности разрывного заряда, конструкции детонатора, способа инсценирования взрыва и др.
Осколочно-фугасные снаряды калибра 100-125 мм дают около 2.000 осколков массой 0,5 г и больше. Осколки массой более 0,5 г называются убойными, т.к. обладают поражающим действием по живой силе.
При взрыве снаряда основная часть (70-80%) осколков, получается, от боковых стенок корпуса, остальные - от головной и данной частей корпуса. В связи с тем, что при разрыве снаряд имеет некоторую поступательную скорость, осколки разлетаются не по нормам к поверхности снаряда, а с поворотом вперед.
При большой скорости снаряда и малых углах встречи с землей практически вся масса осколков корпуса летит вперед, поражая с большой плотностью относительно малую поверхность. При оценке осколочного действия размещают приведенные зоны осколочного поражения ж/с (в рост и лежа). Размер зоны осколочного действия зависит от прочности грунта, времени срабатывания взрывателя, скорости и угла встречи снаряда. Эти же факторы определяют глубину воронки при разрыве снаряда. Для снарядов средних калибров наибольшая зона поражения достигается при глубине воронки не более 20-25 см. Увеличение глубины воронки до 40 см. уменьшает зону поражения почти в 2 раза, а при глубине воронки более 50 см. цели осколками практически не поражается. При увеличении угла встречи до 60-70º зона осколочного поражения увеличивается в 1,5-2 раза, т.к. создаются более благоприятные условия для разлета осколков от боковых стенок корпуса.
Фугасное действие снаряда определяется в первую очередь весом и мощностью взрывчатого вещества разрывного заряда.
Взрыв заряда характеризуется кратковременностью (стотысячные доли секунды) и выделением при этом большого количества нагретых до 3.000ºС и выше газообразных продуктов. При этом возникает большой скачок давления, и газы ударяют по окружающей среде, нанося поражение. Фугасное действие снаряда оценивается размерами воронки, образующейся при взрыве снаряда. Естественно, размеры воронки зависят от свойств грунта, глубины проникания снаряда и времени срабатывания взрывателя.

ОФС для гладкоствольной пушки состоит из корпуса, с обтюрирующими поясками, разрывного заряда, корпуса стабилизатора с шарнирно закрепленными на нем лопастями. На лопасти стабилизатора надето пластмассовое кольцо для исключения осевого перемещения снаряда в кассете автомата заряжания танка. Снаряд укомплектован взрывателем.
При движении снаряда по каналу ствола лопасти стабилизатора от сил инерции линейного ускорения срезают стопор и скользят по каналу ствола. После вылета снаряда за дульный срез орудия лопасти открываются силой набегающего потока воздуха.
При встрече снаряда с преградой срабатывает взрыватель и вызывает детонацию разрывного снаряда, сопровождающуюся разрывом снаряда.

Взрыватели предназначены для обеспечения взрыва разрывного заряда или воспламенения вышибного заряда снаряда.
ОФС танковых пушек комплектуются головным взрывателем одной марки В-429Е, а последние образцы кумулятивных снарядов - головодонным взрывателем В-15. Оба взрывателя предохранительного типа. В таких взрывателях до момента взведения капсюль - воспламенитель и капсюль-детонатор изолированы от детонатора, что исключает возможность преждевременного разрыва снаряда.

Взрыватель В-429 имеет три установки на мгновенное действие, обеспечивающее осколочное действие снаряда; на инерционное действие, обеспечивающее осколочно-фугасное действие; на замедленное действие, обеспечивающее фугасное действие снаряда.

Разрушим "мифы" о срабатывании взрывателя В-429Е.

имеет три установки:
- мгновенное действие (кран на "О", колпачок снят - осколочное действие). Срабатывает меньше 0,001сек;
- инерционное действие(кран на "О", колпачок надет - осколочно-фугасное действие). Основная установка в Чечне, конкретно во время б/д на вокзале стояли в таком полдожении. Да и стоят они при загрузке б/к так на всех танках. Время срабатывания 0,005сек.;
- замедленное действие (кран установлен на "З", колпачок надет - обеспечивает фугасное действие). Время срабатывыания 0,01сек. и больше.
Начальная скорость ОФС=850м/с.
Срабатывание от дульного среза пушки: нерционное до 8,5м. Осколочно-фугасное до 17м. Фугасное от 85м. Это теоритически. ПРАКТИЧЕСКИ ВЗВЕДЕНИЕ взрывателей происходит на расстоянии 3-40 от дульного среза пушки, 40-для фугасного. Посему-для ОФ=3-17м.

В служебном обращении кран установлен на 'О'. С установкой взрывателя связано время его действия и разрыва снаряда. Так, при установке на мгновенное действие взрыватель срабатывает за время, меньше 0,001 секунды. При установке на инерционное действие время срабатывания составляет 0,005 секунды, а при установке на замедленное действие - 0,01 секунды и больше.

Взрыватель состоит из таких основных частей, как ударный механизм, установочно-замедленный механизм, поворотно-предохранительный механизм и детонирующее устройство. Детали механизмов собраны в корпусе и головной втулке. На втулке закрепляется мембрана и навинчивается колпачок.

После выстрела, если колпачок с взрывателем снят, при встрече с преградой под действием ее реакции ударник перемещается и жалом накаливается капсюль-воспламенитель. Если колпачок надет, то он предохраняет ударник от воздействия на него преграды и тогда инерционный ударник под действием сил инерции перемещается к жалу, накаливая капсюль-воспламенитель.

При открытом кране напрямую, а при закрытом - через замедлитель луч огня поступает на капсюль-детонатор, вызывая его детонацию. Через передаточный заряд и детонатор детонация передается на разрывной заряд снаряда.
Основу заряда капсюля-воспламенителя составляет гремучая ртуть, а капсюля-детонатора - азид свинца и тринитрорезорцинат свинца (ТНРС) детонатор состоит из тетрила, ТЭН и др.

Взрыватель В-15 - изоэлектрический, ударного действия, состоит из двух частей пьезогенератор:, расположенного в головной части снаряда, и детонирующего устройства, расположенного в данной части снаряда.

Пьезогенератор служит для преобразования механической энергии удара в электрический импульс. Для этого имеется изоэлемент, изготовленный в виде цилиндра диаметром и высотой 10 мм из поляризованного поликристаллического титанита бария, торцовые поверхности которого являются электродами. Один электрод через ударник замкнут на корпус снаряда, а второй электрод через трубку, токопроводящий конус и кумулятивную воронку - на контакт детонирующего устройства.

Детонирующее устройство включает предохранительно-взводящий механизм, передаточный заряд и детонатор.

При встрече с преградой происходит деформация колпачка и сжатие изоэлемента, в результате чего возникает разность потенциалов на его электродах. В искровом промежутке электродетонатора, между чашечкой и стержнем происходит электрозаряд, вызывая детонацию капсюля-детонатора, которая через передаточный заряд и детонатор передается разрывному заряду снаряда.

Взведение взрывателей происходит на расстоянии 3-40м. от дульного среза пушки.

Боевые пороховые заряды предназначены для сообщения снарядам требуемой начальной скорости. Для стрельбы из пушки применяются:
- заряд 4Ж40 или 4Ж52 (основной) в гильзе со сгорающим корпусом или со стальным поддоном и дополнительный заряд на бронебойном подкалиберном заряде в сгорающем цилиндре;
- заряд 4Ж40 в гильзе со сгорающим корпусом и стальным поддоном для выстрелов с кумулятивным и осколочно - фугасным снарядами. Боевой пороховой заряд 4Ж40 состоит из гильзы со сгорающим корпусом, стального поддона и собственно боевого порохового заряда со средствами воспламенения. На дульце гильзы надевается сгорающий досылатель выстрела. В досылателе имеется отверстие, которое облегчает воспламенение дополнительного заряда бронебойного подкалиберного снаряда.