Dynamiczna ochrona czołgów. Rosyjskie pancerze reaktywne [ANALIZA]

W języku rosyjskim wybuchowy pancerz reaktywny określa się jako динамическая защита (dinamiczeskaja zaszczita), w skrócie ДЗ. Po polsku to dosłownie „dynamiczna ochrona”. Rozwiązanie dotąd kojarzone z radziecką szkołą projektowania pojazdów pancernych stało się integralnym elementem osłony czołgów, a z czasem także innych wozów bojowych opracowywanych na całym świecie.

W niniejszym materiale przyjrzymy się historii powstania, a także poszczególnym projektom w tej dziedzinie opracowanym w ZSRR, Federacji Rosyjskiej oraz na Ukrainie. Wiedza o tych rozwiązaniach może być szczególnie pomocna Siłom Zbrojnym RP, które muszą brać pod uwagę możliwość walki z przeciwnikiem wyposażonym w sprzęt chroniony przez wybuchowe pancerze reaktywne opracowane w ZSRR i Rosji.

Pierwsze kroki

Pierwsze prace nad wybuchowym pancerzem reaktywnym w ZSRR prowadzono w latach 1958-1963 w ośrodku badawczym WNII-100 (pol. „Wszechrosyjski Naukowo-Badawczy Instytut Konstrukcji Maszyn Transportowych”). Jednak prawdziwie zaawansowane badania nad wdrożeniem tego rozwiązania przypadły na drugą połowę lat 60. Pod koniec 1969 roku w Mariupolu opracowano i przetestowano odlewany model przedniej części kadłuba czołgu z wbudowanymi modułami wybuchowego pancerza reaktywnego. Ów program odbywał się pod kierownictwem A. N. Muczkajewa i A. I. Płatowa.

Naturalnym krokiem było zaproponowanie w ramach raportu TM-12-574-67 pt. „Opracowanie Dynamicznej Ochrony Przeciwkumulacyjnej Czołgów” alternatywnego rozwiązania do czołgu podstawowego T-64A (Obiekt 434) w celu wzmocnienia osłony przedniej części kadłuba. Z listu A. Larina do A. A. Morozowa (głównego inżyniera w Charkowskim Biurze Konstrukcji i Budowy Maszyn) z dnia 21 sierpnia 1968 r. wynika, że zaproponowane rozwiązanie mogło zapewniać ochronę przeciwko amunicji kumulacyjnej na poziomie ekwiwalentu 600 mm jednorodnego pancerza stalowego.

Co ciekawe, zaprezentowane rozwiązanie zapewniało także pewien zakres ochrony przed kinetyczną amunicją przeciwpancerną, w tym podkalibrową, z odrzucanym sabotem, stabilizowaną brzechwowo (APFSDS) wystrzeliwaną z armaty 2A20 kalibru 115 mm, która stanowiła uzbrojenie główne czołgu T-62. W źródłach nie wymieniono konkretnego typu naboju. Mogła to być amunicja z pociskami 3BM3 (stalowy penetrator z wolframowym rdzeniem, który przebija 270 mm pod kątem 90°), 3BM4 (stalowy penetrator zdolny do pokonania 220 mm) lub 3BM6 (j.w., lecz pokonujący 240 mm).

Zaprojektowana osłona była w stanie zapewnić ochronę także przed kinetyczną amunicją przeciwpancerną, w tym pełnokalibrową BR412 i podkalibrową 3BM8 do holowanej 100 mm armaty przeciwpancernej BS-3 wzór 1944. Rozwiązanie to było na tyle obiecujące, że biuro konstrukcyjne pod kierownictwem A. A. Morozowa zaakceptowało je do dalszego rozwoju.

Prace te zostały ujęte w planie badawczo-rozwojowym Charkowskiego Biura Konstrukcji i Budowy Maszyn na rok 1969 zarówno jako alternatywne opancerzenie dla czołgu T-64A, jak i na potrzeby perspektywicznego czołgu Obiekt 450 opracowywanego pod kryptonimem „Temat 101” (НВ12-101-66).

Dynamiczna ochrona miała jeszcze jedną zaletę w porównaniu do radzieckiego pancerza kompozytowego w układzie stal-tekstolit szklany-stal. Przedni pancerz czołgu z wybuchowym pancerzem reaktywnym był o 200 kg lżejszy. Jednocześnie oferowany poziom ochrony był wyższy przeciwko amunicji kumulacyjnej, bowiem jak już wspomniano, dynamiczna ochrona zapewniała ochronę na poziomie do 600 mm ekwiwalentu jednorodnego pancerza stalowego. Z kolei dla osłony kompozytowej ów parametr wynosił 450 mm.

Zaprezentowane rozwiązania ostatecznie nie zostały wdrożone. Wynikło to z wielu przyczyn, między innymi faktu, że instytut NII Stali (Naukowo-Badawczy Instytut Stali) zmienił priorytety prowadzonych prac, a większość sił i środków została skierowana do badań nad aktywnymi systemami obrony (ros. комплекс активной защиты, kompleks aktiwnoj zaszczity, w skrócie КАЗ). Z tego względu w NII Stali pracowano nad rozwiązaniami aktywnej obrony pojazdów pod kryptonimami Wentylator-1 (ros. Веер-1), 2 i 3 oraz Azot (Азот) opracowany przez instytut WNII Transmasz.

Rzeczywistość okazała się bardziej złożona niż optymistyczne założenia, gdyż prace nad skutecznie działającym aktywnym systemem obrony trwały wiele lat. W warunkach laboratoryjnych pierwsze przechwycenie pocisku przez system Azot nastąpiło dopiero w 1979 r. Następnie prowadzono badania nad systemem Deszcz (ros. Дождь, Dożd). Zestaw ten dopracowano dopiero na Ukrainie po rozpadzie ZSRR pod nową ukraińską nazwą Zaslin (ukr. Заслі́н), czasem określany rosyjskim mianem Zasłon (ros. Заслон). Z kolei program Jeżozwierz (ros. Дикобраз, Dykobraz), który ewoluował w system Drozd (ros. Дрозд), był pierwszym seryjnie produkowanym i z powodzeniem przetestowanym aktywnym systemem obrony pojazdu opracowanym w ZSRR.

W 1982 r. podczas interwencji Izraela w Libanie radzieckim agentom udało się pozyskać porzucony izraelski czołg Magach 5 (zmodyfikowany M48) wyposażony w wybuchowy pancerz reaktywny Blazer. Był to impuls w ZSRR, aby wznowić prace nad opracowaniem i wdrożeniem własnego rozwiązania tej klasy. Program ruszył 26 czerwca 1982 r., gdy w ośrodku doświadczalnym broni pancernej w podmoskiewskiej Kubince rozpoczęto oględziny i analizę konstrukcji zdobytego izraelskiego czołgu.

Badania zainicjowano w NII Stali pod kierownictwem D. A. Rototajewa, jednego z głównych inżynierów zajmujących się pracami nad dynamiczną ochroną dla czołgów i innych opancerzonych wozów bojowych. Prowadzono prace nad różnymi rozwiązaniami. Początkowo skupiono się na rozwiązaniu o kryptonimie Krzyż (ros. Крест, Kriest). Pomimo obiecujących założeń teoretycznych próby poligonowe nie były udane. Co więcej, ze względu na pośpiech i zaniedbania pracowników poligonu popełniono błędy przy instalacji pancerza Krzyż przed testami, co o mało nie zakończyło się wypadkiem ze skutkiem śmiertelnym.

Błąd wynikał z tego, że elementy reaktywne, tj. zawierające materiał wybuchowy, umieszczano w modułach pancerza przypominających rury. Pomiędzy nimi powinny były znajdować się metalowe płytki, których zadaniem było zapobieganie łańcuchowej detonacji jednego elementu reaktywnego od drugiego. Pracownicy zapomnieli je zamontować. Gdy podczas badań poligonowych jeden z elementów reaktywnych został trafiony i zdetonował, skończyło się to potężną eksplozją pozostałych elementów reaktywnych.

Pomimo tego niepowodzenia prace kontynuowano. Do stycznia 1983 r. inżynier S. W. Korolew opracował nowy wzór elementów reaktywnych oznaczonych jako 4S20. Moduł przybrał formę dwóch cienkich metalowych płytek, pomiędzy którymi znajdowała się sprasowana warstwa materiału wybuchowego PWW-5A o masie 260 gramów. Prace prowadzono w błyskawicznym tempie, bo już 14 stycznia podpisano akt Państwowej Komisji Odbioru Prac Projektowych nowej osłony dla czołgów. Wybuchowy pancerz reaktywny otrzymał kryptonim Kontakt-1.

Kontakt-1

Wybuchowy pancerz reaktywny Kontakt-1 ma stosunkowo prostą konstrukcję. Moduł otrzymał formę niewielkiego pojemnika wykonanego z tłoczonej blachy o grubości około 3 mm. Wewnątrz niego umieszczane są dwa elementy reaktywne 4S20. Pierwszy z nich ulokowano na dnie pojemnika, na płasko, natomiast drugi znajduje się powyżej niego, ale pod kątem. Dzięki temu rozwiązaniu skuteczność osłony jest wyższa również w przypadku trafienia pod różnymi kątami.

Oczywiście nową osłonę należało zaadaptować do istniejących konstrukcji: czołgów T-55, T-62, T-64B, T-72A i T-80B. Opracowaniem metod instalacji wybuchowego pancerza reaktywnego Kontakt-1 miały zająć się biura konstrukcyjne odpowiedzialne za konkretny typ pojazdu. Oceniono, że najlepszy system montażu opracowało Charkowskie Biuro Konstrukcji i Budowy Maszyn na potrzeby T-64B.

Na T-64B zainstalowano łącznie 253 moduły Kontakt-1: 94 na wieży, 49 na przedniej górnej płycie kadłuba, 12 na przedniej dolnej płycie oraz 98 na bocznych fartuchach. Ponadto, na przedniej części wieży moduły umieszczono na dużych stelażach, które zapewniają szczelność osłony oraz ułożenie pod odpowiednim kątem. Podobne stelaże zastosowano na półkach nad gąsienicami, dzięki czemu moduły nie muszą być przymocowane bezpośrednio do gumowo-metalowych fartuchów bocznych. Dodatkowy metalowy stelaż może też chronić moduły na przedniej dolnej płycie kadłuba. Zastosowanie takich stelaży ułatwia instalację modułów, a także sprawia, że są bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne. To minimalizuje prawdopodobieństwo zerwania modułów lub ich uszkodzenia w trakcie poruszania się w trudnym terenie.

Nieco mniej korzystnie wygląda to w przypadku czołgów T-72A i T-80B, gdzie stelaże na wieży są mniej rozbudowane. Z tej przyczyny moduły nie zapewniają odpowiednio szczelnego pokrycia, a także nie zawsze są zainstalowane pod odpowiednim kątem, co obniża skuteczność układu. Ponadto, modułów chroniących burty kadłuba nie ulokowano na stelażach, lecz bezpośrednio na gumowo-metalowych fartuchach bocznych, co zwiększało ryzyko przypadkowego uszkodzenia w stosunku do układu z T-64B.

W T-72A zastosowano 219 modułów, z czego 61 umieszczono na wieży, 49 na przedniej górnej płycie kadłuba, 13 na przedniej dolnej płycie kadłuba, a 96 na fartuchach bocznych. Z kolei T-80B z początku otrzymał 210 modułów, w tym 54 na wieży, 47 na przedniej górnej płycie kadłuba, 13 na przedniej dolnej płycie kadłuba oraz 96 na fartuchach bocznych. W wyniku badań na dodatkowo opancerzonym T-80B z czasem całkowicie zrezygnowano z instalacji modułów Kontakt-1 na fartuchach. Te ostatnie ulegały deformacji, co prowadziło do poważnych uszkodzeń modułów lub ich zrywania.

Czołgi z dodatkowym opancerzeniem otrzymały nowe oznaczenia: T-64BW, T-72AW i T-80BW. Po wyposażeniu w Kontakt-1 starsze T-55 w wersjach T-55A i T-55AM nazwano T-55AW i T-55AMW, a dopancerzone T-62M przemianowano na T-62MW. Moduły wybuchowego pancerza reaktywnego otrzymały również T-72B i T-72B1, jak też T-80U oraz T-80UD pierwszej serii produkcyjnej.

Kontakt-1 redukuje zdolność do przebicia pancerza przez klasyczną głowicę kumulacyjną o około 60%. Natomiast jest całkowicie nieskuteczny przeciwko tandemowym głowicom kumulacyjnym, penetratorom formowanym wybuchowo (ang. Explosively Formed Penetrator, EFP) oraz amunicji kinetycznej, i to zarówno pełnokalibrowej, jak i podkalibrowej.

Z tego też względu rozpoczęto prace nad rozwinięciem wybuchowego pancerza reaktywnego w uniwersalny system ochrony czołgów i innych pojazdów opancerzonych. W międzyczasie rozwijano również osłonę Kontakt-1. Opracowano warianty Kontakt-2, 3 i 4, które były przeznaczone do lżejszych pojazdów, np. bojowych wozów piechoty. Ostatecznie projektów tych nie wdrożono do produkcji ze względu na to, że eksplozja modułu mogła zniszczyć cienką skorupę pojazdu takiego jak BMP-1 czy BMP-2.

Kontakt-5

Po wprowadzeniu pancerza Kontakt-1 rozpoczęto prace nad udoskonaleniem osłony. Projekt w dalszym ciągu prowadził NII Stali pod kierownictwem D. A. Rototajewa. Kolejna generacja tego pancerza otrzymała kryptonim Kontakt-5. Zastosowano nowe rozwiązania konstrukcyjne. Po pierwsze, opracowano elementy reaktywne 4S22, gdzie ulokowano materiał wybuchowy o masie wynoszącej 330 gramów.

Odkryto również, że umieszczenie elementów reaktywnych między grubszymi płytkami ze stali pancernej (zamiast w kontenerze z cienkiej, tłoczonej blachy) zwiększa skuteczność osłony. Dotyczy to nie tylko ochrony przed głowicami kumulacyjnymi, ale także przed amunicją podkalibrową, której rdzeń mógł być uszkodzony przez wygięcie lub złamanie.

Zgodnie z informacjami przedstawianymi przez źródła rosyjskojęzyczne Kontakt-5 redukuje zdolność do przebicia pancerza przez standardowe głowice kumulacyjne o około 60%, a zatem porównywalnie ze starszym Kontaktem-1. Natomiast zdolność do przebicia pancerza przez podkalibrową amunicję przeciwpancerną ulega degradacji o około 20%. Podobnie jak poprzednik także Kontakt-5 jest nieskuteczny przeciwko tandemowej amunicji kumulacyjnej oraz ładunkom EFP.

Relikt

Kontakt-5 był krokiem we właściwym kierunku, jednak miał udokumentowane problemy, które wymagały pilnego rozwiązania. Rozpoczęto więc prace nad nowym wybuchowym pancerzem reaktywnym o kryptonimie Relikt.

Zastosowano nowe elementy reaktywne 4S23, które miały wyeliminować niektóre wady starszych 4S22. Między innymi zwiększono czułość materiału wybuchowego, aby reagował na niektóre typy amunicji podkalibrowej zaprojektowanej z myślą o pokonywaniu osłon takich jak Kontakt-5.

Potencjał osłony pancernej zwiększono poprzez zaprojektowanie całkowicie nowych modułów. Zwiększono w nich liczbę płyt wprawianych w ruch przez detonację elementów reaktywnych, tym samym powodując uszkodzenie środka rażącego, z którym wchodzą w interakcję.

Dzięki temu skuteczność osłony Relikt miała istotnie wzrosnąć w porównaniu do modułów Kontakt-5. Potencjał do przebijania pancerza przez klasyczne głowice kumulacyjne redukowany jest o około 95%, a w przypadku tandemowych głowic kumulacyjnych wartość ta maleje o około 45%. Zdolność do penetracji amunicji podkalibrowej jest zmniejszana o około 50%, lecz podobnie jak poprzednicy Relikt nie posiada zdolności do skutecznego przeciwdziałania ładunkom EFP.

Relikt stanowi wyraźny postęp w stosunku do stosowanych wcześniej rozwiązań, choć już teraz powoli staje się osłoną przestarzałą wobec trwającego rozwoju wybuchowych pancerzy reaktywnych oraz amunicji przeciwpancernej, szczególnie podkalibrowej. Pancerny wyścig tarczy i miecza wciąż trwa.

Dynamiczna ochrona dla lekkich pojazdów opancerzonych

Kolejnym problemem, z którym musieli poradzić sobie konstruktorzy, było dostosowanie wybuchowego pancerza reaktywnego do lekkich wozów bojowych. Zasadniczym wyzwaniem było takie zaprojektowanie modułów, aby detonacja elementu reaktywnego nie doprowadziła do poważnych uszkodzeń strukturalnych skorupy pojazdu o niewielkiej grubości, jednocześnie zachowując wysoki poziom ochrony w stosunku do masy i gabarytów modułu.

Aby sprostać tym trudnym wymaganiom, opracowano nowe elementy reaktywne oznaczone jako 4S24, które zawierają mniejszą ilość materiału wybuchowego. Co więcej, wewnątrz modułów pancerza elementy reaktywne umieszczono pomiędzy warstwami amortyzującymi wykonanymi z polimeru.

Osłona ta została opracowana do bojowych wozów piechoty BMP-2 i BMP-3. Niestety nie znamy właściwej nazwy zestawu dla pierwszego wozu, natomiast ten dla BMP-3 nosi kryptonim Karkas-2. Pancerz zapewnia ochronę przed pojedynczymi głowicami kumulacyjnymi zdolnymi do przebicia jednorodnego pancerza stalowego o grubości około 500-550 mm.

Co ciekawe, Rosjanie do dziś nie wdrożyli tych rozwiązań do produkcji seryjnej, by wyposażyć własne pododdziały piechoty zmechanizowanej. To oznacza, że ich bojowe wozy piechoty i transportery opancerzone nadal pozostają bardzo wrażliwe na ostrzał nawet lekką, ręczną bronią przeciwpancerną. Straty BMP-2 i BMP-3 na Ukrainie dobitnie o tym świadczą.

Podsumowanie

Rosjanie mają niebagatelne doświadczenie w projektowaniu, produkcji i użyciu w boju wybuchowych pancerzy reaktywnych. Są też jednym z niewielu państw, które wdrożyły ciężkie warianty tego typu osłon, które są zdolne do zapewnienia ochrony także przed amunicją kinetyczną.

Mimo wszystko wydaje się, że nie wykorzystują w pełni potencjału, którym dysponują. Mimo doświadczeń wyniesionych wprost z pola walki oraz modułowej konstrukcji osłon tego typu duża część wozów bojowych nadal wykorzystuje przestarzałe moduły pancerzy Kontakt-1 i Kontakt-5 zamiast nowocześniejszych rozwiązań takich jak Relikt.

Tym niemniej warto przyglądać się dalszemu rozwojowi osłon reaktywnych w Rosji zarówno pod względem możliwości kopiowania tych rozwiązań, jak również ich zwalczania. Dotyczy to również osłon eksperymentalnych takich jak wspomniany Karkas-2 czy wybuchowy pancerz reaktywny Monolit, który opracowano do pojazdów bazujących na ciężkiej platformie Armata, w tym czołgu T-14 i ciężkiego bojowego wozu piechoty T-15.