Páncéltörő uszonystabilizált eldobó szabot

A modern harckocsikKE penetratorai általában 2-3 cm átmérőjűek, és megközelíthetik a 80 cm hosszúságot; ahogy a szerkezetileg hatékonyabb penetrator-szabot terveket fejlesztik ki, a hosszuk általában nő, hogy még nagyobb látóirányú páncélmélységet győzzenek le. A páncélzat legyőzésének koncepciója egy hosszú rúdpenetrátorral a hidrodinamikai behatolás jelenségének gyakorlati alkalmazása (lásd hidrodinamika).

Folyadék behatolás Szerkesztés

Annak ellenére, hogy a gyakorlati penetrátor és a célpont anyagai nem folyadékok az ütközés előtt, kellően nagy ütközési sebességnél még a kristályos anyagok is erősen képlékeny folyadékszerű módon kezdenek viselkedni, így a hidrodinamikai behatolás számos aspektusa alkalmazható.

A hosszú rúdlövedékek a szó szoros értelmében folyadékon hatolnak át, egyszerűen a célpont páncélzatának sűrűsége és az áthatoló sűrűsége és hossza alapján. Az áthatoló továbbra is elmozdítja a célt az áthatoló hosszának és az áthatoló és a cél sűrűségének négyzetgyökének szorzatával egyenlő mélységig. Azonnal megfigyelhető, hogy a hosszabb, sűrűbb áthatolók mélyebbre hatolnak, és ez képezi az alapját a hosszú páncéltörő lövedékek kifejlesztésének.

A hatékony hosszú pálcás penetrator fontos paraméterei tehát a célponthoz viszonyítva nagyon nagy sűrűség, nagy keménység a kemény célpontfelületek áthatolásához, nagyon nagy szívósság (képlékenység), hogy a pálca ne törjön össze becsapódáskor, és nagyon nagy szilárdság, hogy túlélje az ágyú kilövési gyorsulásait, valamint a célpont becsapódásának változékonyságát, például a ferde szögben történő becsapódást és az ellenintézkedések, például a robbanóanyag-reaktív páncélzat túlélését.

Wolfram és uránSzerkesztés

A reaktív páncélzat nehéz formáinak (mint például a szovjet, később orosz Kontakt-5) kifejlesztése, amelyeket a hosszú rúdpenetrátorok nyírására és eltérítésére terveztek, bonyolultabb kinetikus energiájú penetrátorok kifejlesztésére késztetett, különösen a legújabb amerikai -.gyártott páncéltörő lövedékekben. Mindazonáltal, bár az áthatoló geometriája alkalmazkodhat a reaktív páncélzat ellenintézkedéseihez, a mélyen áthatoló, hosszú rúdú kinetikus energiájú lövedékek választott anyagai továbbra is a nehéz volfrámötvözet (WA) és a szegényített uránötvözet (DU). Mindkét anyag nagyon sűrű, kemény, szívós, képlékeny és nagyon erős; mindezek kivételes tulajdonságok, amelyek alkalmasak a mély páncélzatba való behatolásra. Mindazonáltal mindegyik anyagnak megvannak a maga egyedi behatolási tulajdonságai, amelyek lehet, hogy a legjobb választás egy adott páncéltörő alkalmazáshoz, de az is lehet, hogy nem.

A kimerített urán ötvözet például piroforikus; a behatoló felhevült darabjai a levegővel érintkezve a becsapódás után meggyulladnak, felgyújtva a céljárműben lévő üzemanyagot és/vagy lőszert, jelentősen hozzájárulva a páncélzat mögötti halálos hatáshoz. Ezenkívül a DU penetratorok jelentős adiabatikus nyírási sávok kialakulását mutatják. Gyakori tévhit, hogy a becsapódás során az e sávok mentén bekövetkező törések hatására a penetrátor hegye folyamatosan anyagot veszít, fenntartva a hegy kúpos alakját, míg más anyagok, mint például a burkolatlan volfrám, hajlamosak kevésbé hatékony, lekerekített profillá deformálódni, ezt a hatást “gombásodásnak” nevezik. Valójában az adiabatikus nyírási sávok kialakulása azt jelenti, hogy a “gomba” oldalai hajlamosak hamarabb letörni, ami ütközéskor kisebb fejet eredményez, bár az még mindig jelentősen “gombásodik”.

Kísérletek kimutatták, hogy a DU lövedék által fúrt lyuk átmérője keskenyebb, mint egy hasonló volfrám lövedéké; és bár mindkét anyag sűrűsége, keménysége, szívóssága és szilárdsága közel azonos, a deformációs folyamatukban mutatkozó különbségek miatt a szegényített urán hajlamosabb arra, hogy egy azonos hosszúságú volfrámötvözetet acél céltárgyakkal szemben jobban áthatoljon. Mindazonáltal a szegényített urán használata, néhány jobb teljesítményjellemzője ellenére, nem mentes a politikai és humanitárius ellentmondásoktól, de a költségmegfontolások és a volfrámmal szembeni stratégiai elérhetőség miatt továbbra is a választott anyag egyes országok számára.

Szablya tervezése Szerkesztés

A dolgokat bonyolítja, hogy amikor a katonai erők külföldi bevetését vagy az export értékesítési piacokat veszik figyelembe, a kifejezetten DU penetrator indítására tervezett szablya nem használható egyszerűen egy helyettesítő WA penetrator indítására, még pontosan ugyanolyan gyártott geometriájú sem. A két anyag nagy nyomáson, nagy kilövési gyorsulással járó erők hatására jelentősen eltérően viselkedik, így teljesen eltérő (helyenként vastagabb vagy vékonyabb, ha egyáltalán lehetséges) szabotázsfegyver-anyaggeometriára van szükség a furaton belüli szerkezeti integritás fenntartásához.

Az APFSDS lövedékek tipikus sebessége gyártónként és torkolathosszonként/típusonként eltérő. Tipikus példaként az amerikai General Dynamics KEW-A1 torkolati sebessége 1740 m/s (5700 ft/s). Ehhez képest egy tipikus puskalövedék (kézifegyver) 914 m/s (3,000 ft/s). Az APFSDS lövedékek általában 1 400 és 1 800 m/s között mozognak. Egy bizonyos minimális becsapódási sebesség felett, amely a célanyag szilárdsági paramétereinek jelentős legyőzéséhez szükséges, a behatoló hossza fontosabb, mint a becsapódási sebesség; ezt példázza az a tény, hogy az alapmodell M829 közel 200 méter/mp-vel gyorsabban repül, mint az újabb modell M829A3, de csak körülbelül fele olyan hosszú, ami teljesen alkalmatlan a legmodernebb páncélrendszerek legyőzésére.

A nagyobb mérnöki kihívást gyakran a rendkívül hosszú, ma már 800 mm (2 ft 7 in) hosszúságú behatolók sikeres kilövéséhez szükséges hatékony szabotázs tervezése jelenti. A szabotázs, amely egy hosszú, karcsú repülő lövedék kilövésekor szükséges az ágyú furatának kitöltéséhez, parazita súlyt jelent, amely levonja a teljes lövedék potenciális torkolati sebességét. Egy ilyen hosszú repülő lövedék szerkezeti integritásának fenntartása a furatban több tízezer g-s gyorsulás mellett nem triviális vállalkozás, és az 1980-as évek elején a könnyen hozzáférhető, olcsó, nagy szilárdságú, repülőgépipari minőségű alumínium, mint például a 6061 és 6066-T6, felhasználásától a szabotázscsövek tervezéséhez vezetett, a nagy szilárdságú és drágább 7075-T6 alumíniumon, martenzites acélon és kísérleti ultranagy szilárdságú 7090-T6 alumíniumon át a jelenlegi korszerű és hihetetlenül drága grafitszál-erősítésű műanyagokig, annak érdekében, hogy tovább csökkentsék a parazita szabotázs tömegét, amely a teljes lövedék kilövési tömegének közel a fele lehet.

A selejtes szabottszirmok olyan nagy torkolati sebességgel haladnak, hogy leváláskor sok száz méteren át olyan sebességgel haladhatnak tovább, amely a csapatokra halálos és a könnyű járművekre káros lehet. Emiatt a harcban is a harckocsitüzéreknek tisztában kell lenniük a közelben lévő csapatokra leselkedő veszélyekkel.

A szablyás flechette az APFSDS megfelelője volt a puskalőszerekben. Az amerikai hadsereg számára kifejlesztés alatt állt egy flechettek kilövésére alkalmas puska, a Special Purpose Individual Weapon, de a projektet elvetették.