Техника и вооружение 2007 07 - [18]
При одновременном протекании тока в плоском индукторе возникает магнитное поле, обеспечивающее метание пластины навстречу прошедшей за элемент электродинамической защиты части кумулятивной струи. Метаемая дополнительная пластина взаимодействует с оставшейся неразрушенной частью кумулятивной струи, подобно тому, как это происходит в обычной динамической защите. Таким образом, решается проблема ликвидации оставшихся неразрушенными элементов кумулятивной струи. Использование плоского индуктора с пластиной, находящейся на его обращенной к элементу электродинамической защиты объекта стороне, приводит к дополнительному электромеханическому воздействию на кумулятивную струю, что практически предотвращает возможность пробития элементами кумулятивной струи защиты атакуемого объекта 2*.
Указанный метод в основном оптимален для защиты от кумулятивных струй. На современном этапе удалось добиться высоких уровней эффективности, чтобы оставаться в пределах ограничений массы машины и необходимого закрываемого пространства.
В предложенных вариантах защита была реализована в объемах конденсатора меньше кубического метра и массах всей системы (включая электроды, накопление заряда и предохранительный механизм) в диапазоне около 2–3 т. Даже системы с такой небольшой энергетической емкостью могут (при тщательном внимании к сети и конструкции электродов) подавать максимальные токи, приближающиеся к миллиону ампер. Прохождение такого тока через кумулятивную струю современного ПТС (типа РПГ) способно дестабилизировать ее и вызывать ее радиальное рассеяние в диффузные кольца.
2* Для обеспечения метания пластин, эффективных против современных БОПС, должна затрачиваться энергия около I МДж на пластину. С учетом эффективности (КПД) в 20 % пусковой системы пластин это требует конденсаторной батареи энергией 5 МДж. При современном уровне удельной энергии импульсных источников электропитания примерно 1МДж/м3 такой конденсатор займет 5 м3, что равно одной третьей части внутреннего объема танка. Дальнейшая разработка конденсаторов, вероятно, увеличит их удельную энергию; оптимистичные экстраполяции (поуровню, достигнутому за последние годы) говорят, что она может достичь 20 МДж/м3. Однако, даже если и будут достигнуты значительные успехи, электрическая броня будет осуществима и эффективна только как часть «полностью электрического» танка (когда это станет реальностью).
Подобно описанной ранее электромагнитной броне, эта конструкция представляет собой пару металлических пластин, одна из которых соединена с конденсаторной батареей, а другая заземлена. Однако пластины меньше по размеру и разделены относительно тонким слоем изоляционного материала вместо значительного воздушного промежутка. Когда пара пластин пробивается кумулятивной струей или снарядом кинетического действия, происходит выброс электрического тока от одной пластины к другой. Это вызывает взрывное расширение изоляционного слоя, отбрасывающее пластины. Электротермическая броня, следовательно, является самоактивирующейся и действует против струй и сердечников во многом так же, как и взрывная реактивная броня.
Электротермическая защита, по сути, является электрическим способом инициирования аналога известной динамической защиты. В этом случае две металлические пластины метаются не путем взрыва, а за счет быстрого расширения рабочей жидкости, температура которой поднята за счет разряда большого импульса электрической энергии. Этот импульс требуется применять до взаимодействия с подлетающим снарядом.
В конструкции, которая исследовалась, выбранной рабочей жидкостью был полиэтилен, твердый при нормальных температурах, но легко пиролизуемый в плазму под влиянием дугового разряда в десятки-сотни килоджоулей от высоковольтной конденсаторной батареи. При разряде проволока испаряется и передает свою энергию окружающему полиэтилену, который быстро нагревается и увеличивается в объеме, разбрасывая пластины таким же образом, как и взрывчатое вещество.
Метательные пластины (с электромагнитным пускомI
Схема воздействия метательных пластин на атакующий боеприпас кинетического действия в целом аналогична схеме функционирования встроенной динамической защиты. Отличие заключается в том, что энергия, которая подается для приведения пластин в действие, обеспечивается электрической системой, создающей импульс энергии, а не ВВ (рис. 15) (18).
Данный способ обладает рядом преимуществ по сравнению с использованием ВВ как источника энергии. С электромагнитным пуском связан малый эффект ударной волны и образования осколков и, соответственно, воздействия на защищаемый объект, он происходит в предсказуемых направлении и месте. Сопутствующие повреждения и опасность для своих войск меньше, существует возможность выключать систему, когда она не нужна, что также является преимуществом. Также имеется возможность использовать потенциально выгодные геометрические варианты и типы материалов для метаемых элементов (в результате меньших оказываемых на них нагрузок при срабатывании).
Схема и принцип действия одного из вариантов устройства:
