Aktywna ochrona przeciwko minom i IED

Aktywny System Obrony Pojazdów (ASOP) to rozwiązania o długiej już historii rozwoju w wielu krajach, ale z nielicznymi przykładami systemów wdrożonych do eksploatacji czy użytych w realniej walce. Koncepcja na której się one opierają, czyli aktywne przeciwdziałanie zagrożeniu występującemu wobec bronionego pojazdu, jest obecnie rozpatrywana również w całkiem innych - choć zbieżnych - zastosowaniach. Chodzi mianowicie o redukcję skutków wybuchów min, IED lub innego typu ładunków pod dnem lub kołami/gąsienicami pojazdów wojskowych. Idea polega na zredukowaniu sił generowanych przez taką eksplozję przez inną, wymuszoną eksplozję.

Jedną z najwcześniej badanych metod było umieszczenie specjalnych ładunków w dnie pojazdu, które zadziałają w chwili zaistnienia zagrożenia. Inna koncepcja to montaż specjalnej płyty wyposażonej w moduły podobne do kaset pancerza reaktywnego - ERA i opuszczanej na kilka milimetrów od dna pojazdu. Testowano też pojazdy wyposażone w specjalne otwory denne i systemy kominowe do ukierunkowanego odprowadzania sił spowodowanych przez ciśnienie wybuchu na ich boki.

Wykorzystując specjalne pakiety ładunków czy kostki ERA stwierdzono, że powstający kumulacja natężenia dźwięku powstającego podczas reakcji z dźwiękiem samej eksplozji powoduje wysokie prawdopodobieństwo utraty słuchu przez załogę wozu (nawet gdy będzie ona wyposażona w ochronniki uszu). Oprócz tego dodatkowa płyta denna (zamocowana w sposób ruchomy – opuszczana na czas poruszania się wozu w terenie niebezpiecznym) zmniejsza mobilność w trudnym terenie (ogranicza prześwit) oraz może doprowadzić do jego unieruchomienia (zbierają się na niej elementy podłoża powodując m.in. blokadę lub uszkodzenie elementów zawieszenia). Nie potrafiono również skutecznie kontrolować oddziaływania ładunku systemu aktywnej ochrony na pojazd i jego załogę.

Tradycyjne sposoby ochrony w postaci wzmacniania dna pojazdów czy też jego specjalnego ukształtowania nie gwarantują pełnej skuteczności przeciw różnego rodzaju zagrożeniom. A przy tym są masywne, ciężkie, powodują konieczność dokonania zmian w konstrukcji zawieszenia lub jego wzmocnienia, zmniejszają mobilność w terenie a przy tym nie wszystkie można zastosować na każdym typie używanego pojazdu.

Jeden z obecnie testowanych systemów polega na zastosowaniu dodatkowych, skierowanych w dół silników rakietowych. Taki system jest znany jako aktywny system ograniczający strumień ciśnienia podmuchu. Advanced Blast and Ballistic Systems (ABBS) jest z kolei koncepcją używającą połączonego działania silników i dodatkowego materiału wybuchowego. Istnieją też systemy znane jako Vehicle Global Acceleration Mitigation (VGAM), Vehicle Armoured Floor Stabilisation (VAFS) czy Active Belly Plate System (ABPS). Wszystkie one mają służyć zminimalizowaniu efektu oddziaływania wybuchu na pojazd a przede wszystkim penetracji i odkształceń dna kadłuba/podłogi co m.in. powoduje urazy lub śmierć załogi od powstałego nadciśnienia, siły oddziaływania podmuch czy fragmentujących elementów kadłuba i wyposażenia wozu.

Czytaj także: US Army przetestuje systemy obrony aktywnej

VAGM składa się z pionowo montowanych silników rakietowych lub samych wkładów paliwa rakietowego uruchamianych przez sensory wybuchu, powodujących powstanie przeciwsił po inicjacji ładunku pod pojazdem. VAFS to wersja rozbudowana o dodatkową płytę, której celem jest zabezpieczenie dna kadłuba i odpowiednie nakierowanie sił od systemu silników rakietowych. System ten jest specjalnie dedykowany dla pojazdów o płaskiej podłodze lub szerszym rozstawie profilu w kształcie litery V a przy tym niskim prześwicie.

Najbardziej krytycznymi elementami każdej koncepcji są bardzo szybkie sensory wykrywania wybuchu oraz aktywowania systemów przeciwdziałania oraz przede wszystkim konieczność zapewnienia kontrolowanego przeprowadzenia takiego procesu. Jego czas trwania (zgodnie z przeprowadzonymi badaniami) wynosi pomiędzy 20 a 30 milisekund a od zadziałania do utworzenia maksymalnych przeciwsił, około 5 milisekund. Same siły odpowiadają naciskowi 50 000 kg z maksymalnym impulsem o sile około 10 kN (co odpowiada spaleniu stałego materiału napędowego silnika rakietowego o długości prawie 1 metra). Testy przeprowadzone w 2015 roku wykazały, że VAGM wykazuje wysoką efektywność wobec różnych rodzajów zagrożeń a przy tym nie wymaga zastosowania wyłącznie na pojazdach posiadających dotychczas wysoką odporność balistyczną i przeciwminową. Przy czym, sam system nie aktywuje się, gdy pod pojazdem wybucha mina przeciwpiechotna czy np. ręczny granat.

Inny intensywnie rozwijany system to TenCate ABDS w ramach którego badane i testowane są krytyczne technologie stanowiące realizację wymagań stawianych przez zainteresowane kraje w tym wielu członków NATO. Przy podobnych, jak w wyżej wymienionych systemach, założeniach odnośnie aktywnego przeciwdziałania zagrożeniu minowemu, dodatkowo od systemu wymaga się takiej skuteczności by zmniejszyć masę dotychczas proponowanych rozwiązań osłon przeciwminowych. Pierwsza faza projektu ma jednak na celu zmniejszenie sił oddziaływania na pojazd tak, by wyeliminować ewentualną śmierć czy urazy załogi.

Czytaj także: "Dym" zatrzyma obserwację w podczerwieni i lasery. Systemy samoosłony pojazdów

Jednym z najnowszych podnoszących aktywną i pasywną odporność - zarówno balistyczną, jak i przeciwminową - pojazdów opancerzonych jest system rozwijany przez koncern Lockheed Martin w ramach programu Modular Active Protection System (MAPS). Jest on na razie w wczesnej fazie badawczo – rozwojowej, a jako całość (lub w postaci wybranych elementów) ma być zastosowany na przyszłych wozach bojowych US Army czy US Marine Corps.

Trochę w innym kierunku podążają prace BAE Systems a mianowicie na stworzeniem technologii sprężystego zawieszenia ze stopu tytanu z pamięcią kształtu. Specjalny stop tytanu, w pierwszej fazie pochłaniał będzie energię fali uderzeniowej a następnie zapewniał powrót zespołu zawieszenia do pierwotnego kształtu.

Marek Dąbrowski