В любой программе по новой системе вооружения одним из важнейших компонентов является боевая часть, которая и определяет уровень могущества этой системы. В наши дни сюда подключается еще один фактор, а именно «ограниченный косвенный ущерб», что означает небольшие потери или вообще отсутствие жертв среди напрямую незаинтересованных людей. Поддержание необходимого устрашающего воздействия на противника, которое в той или иной степени распределяется и среди гражданского населения, превращается в сложнейшую головоломку, которую должны решать производители современного вооружения.
В Европе расположены два основных «дома боевых частей и боеголовок» — компании TDW (часть MBDA) и Saab. В противоположность широко распространенному мнению их деятельность не ограничивается производством управляемых ракет. В действительности можно обнаружить, что система одной компании снаряжена боевой частью разработки другой компании, при этом обе производят боевые части для сторонних компаний.
Самые разные модели кумулятивных зарядов компании TDW можно найти в системах вооружения ее материнской компании MBDA, а также в вооружении других производителей
В статье мы рассмотрим деятельность двух европейских лидеров в технологии боевых частей и узнаем о новых технологиях, которые могут значительно изменить подход к боевым действиям в кратко- и среднесрочной перспективе.
Компания TDW
Компания TDW, основанная в 1960 году в городе Белков, является крупным немецким производителем боевых частей, хотя численность персонала составляет около 135 человек. Она несколько раз меняла названия и владельцев перед тем, как в 2005 году стать частью MBDA, и теперь на 100% принадлежит MBDA Germany. Завод TDW расположенный в Шробенхаузене, что в 30 км к северо-западу от Мюнхена, хорошо спрятан в лесу Хагенауэр вдали от населенных пунктов (как и большинство компаний занимающихся взрывчатыми веществами). TDW также выступает в качестве экспертно-консультационного центра по боевым зарядам в MBDA Group; ежегодный оборот 40 миллионов евро, а реализация продукции поделена поровну между MBDA Group и сторонними заказчиками.
Все боевые части и боеголовки теперь производятся на заводе в Шробенхаузене, который совсем недавно претерпел большую модернизацию, базируются на малочувствительных взрывчатых веществах, по большей части это литьевые ВВ на полимерном связующем (РВХ). Все связанное с тринитротолуолом оборудование было убрано и заменено современным цифровым оборудованием, установленным в цехах с высочайшим уровнем безопасности.
Все боевые части компании TDW, производящиеся в Шробенхаузене, базируются на малочувствительных взрывчатых веществах. Компания поставляет свою продукцию для производства ракет класса «земля-воздух», «воздух-воздух» и «поверхность-воздух»
Боевая часть (боеголовка) состоит из трех основных элементов: сама боевая часть, предохранительно-взводящее устройство и взрыватель в сборе. TDW занимается всеми тремя подсистемами, хотя, что касается взрывателей, то она изготавливает только ударопрочную систему, используемую с бронебойными боевыми частями. TDW в настоящее время работает над многочисленными программами, главным образом по ракетам классов «воздух-земля», «воздух-воздух» и «поверхность-воздух». Среди них можно назвать Taurus KEPD350, Alarm, Meteor, Asraam, Sidewinder, RBS15 Mk3, NSM, Camm, ESSM, Ram Block II, Mizrak, Brimstone 2 и ParsS LR и т.д. Кроме различных противотанковых ракет «воздух-земля» компания также работает над боевой частью для мини-ракеты для пехотинцев Enforcer, которую разрабатывает компания MBDA, а также над боевыми частями для подводных систем, например британских торпед StingRay и Spearfish.
Особое направление деятельности компании — оптимизация воздействия боевой части на конечном участке траектории для каждого типа целей. По меньшей мере, четыре научно-исследовательские программы могут привести в среднесрочной перспективе к качественному скачку в характеристиках. Две из них ожидают контракт на разработку и упомянуты в статье в русле ее тематики, но по окончании разработки их будет необходимо заново пересмотреть. Первая — это боевая часть с переключаемыми режимами, где кумулятивный заряд генерирует формируемый взрывом заряд, который может быть либо в виде одного сердечника с целью гарантировать значительную пробиваемость, либо в виде элементов меньшего размера, создающих эффект дробовика. Вторая известна как «наводимая боевая часть», воздействующая в очень узком секторе.
Технология Radius была продемонстрирована на примере бомбы Мк82; вверху справа максимальное воздействие и внизу справа минимальное воздействие, полученное на одной и той же дистанции
Самой зрелой в технологическом плане является программа по боеголовке с множественными уровнями воздействия, которая была выбрана для британской ракеты Spear Capability 3 класса «воздух-поверхность» дальностью действия 100 км; в настоящее время по ней ожидается получение контракта от министерства обороны. Боевая часть ракеты состоит из большого лидирующего кумулятивного заряда с префрагментированным корпусом, за которым идет основной кумулятивный заряд, обеспечивающий пробивание.
Играя на временной селекции детонации, компания TDW сумела заставить боевую часть работать в разных режимах: режим воздушного подрыва достигается за счет детонации обоих зарядов одновременно, тогда как бронебойное воздействие (например, по танкам, оборудованным элементами динамической защиты) достигается в типичном последовательном режиме, в котором лидирующий заряд детонирует элемент ДЗ, в то время как второй заряд имеет дело с основной пассивной броней (задержанная детонация второго заряда используется для максимального разрушения прочных объектов), тем самым лидирующий заряд открывает путь основному заряду. Для того чтобы управлять этими режимами, программируемый взрыватель располагается позади боевой части.
Для минимизации косвенного ущерба для изготовления осколков не используется тяжелый металл, например вольфрам. Хотя компания не дает никаких подробностей по используемому материалу, но подтверждает использование металла как такового, но с минимальной плотностью. Нынешняя боевая часть оптимизирована для вооружения «воздух-земля», то есть траектория встречи определяет тороидальную форму распределения осколков. Если эту же концепцию использовать для системы, летящей горизонтально, как например, противопехотная ракета, то лидирующий кумулятивный заряд необходимо адаптировать под эту новую задачу.
Технология TDW Radius позволяет в любой момент изменить поражающее действие оружия от 10 до 100 процентов его максимальной мощности
Вторая технология, которую разрабатывает компания TDW, получила название Radius. В этом случае эффективность боевой части «настраивается» в зависимости от желаемого уровня ущерба. Полученный опыт подтверждает, что пилоты зачастую преждевременно завершали боевые задачи, так как самолеты не были оснащены правильным вооружением, которые оказывалось слишком мощным для конкретной ситуации. Технология Radius позволяет уменьшать боевую эффективность высокоточного оружия от 100% до 10% несколькими шагами (от 3 до 5). Это реализовано за счет контроля времени горения и детонации и соответствующего изменения начальной скорости разлета осколков. Хотя многое зависит от скорости боевого средства, но раз скорость осколков падает, то и конус их разлета становится меньше.
Немецкая компания стала первой, кто продемонстрировал эту характеристику в августе 2013 года на примере обычной авиационной бомбы Мк82. С того момента эта концепция была основательно доработана и в связи с этим ряд производителей высокоточных управляемых боеприпасов проявил значительный интерес к технологии Radius. По данным компании TDW, она может использоваться для изменения зоны поражения боевых средств, варьирующегося от больших систем воздушного запуска до 155-мм артиллерийских снарядов.
С момента своего основания в начале 60-х компанией TDW было поставлено более 2000000 боевых частей к различным видам оружия, а в настоящее время он успешно адаптировалась к новым реалиям, когда военным структурам необходимы самые разные типы оружия, но в меньших количествах. Основываясь на опыте текущих военных операций, она все чаще внедряет высокотехнологичные решения с целью повышения функциональной гибкости и эффективности своих изделий.
Компания Saab Bofors Dynamics Switzerland
В 2007 году Ruag Warheads была куплена Saab Group, дав рождение компании Saab Bofors Dynamics Switzerland (SBDS). Основной причиной этого шага стала разработка NLAW (Next generation Light Anti-tank Weapon — легкое противотанковое оружие следующего поколения). Компания из города Тун прошла полную реорганизацию в 2012 году, приведшую к нынешнему делению на четыре дивизиона, занимающихся минометными боеприпасами, нелетальными системами, боевыми частями и обслуживанием и технической поддержкой, а также демилитаризацией или расснаряжением. Подразделение боевых частей работает не только на компанию Saab и в настоящее время выпускает боеголовки для неуправляемых и управляемых ракет калибра до 190 мм.
Компания разработала несколько новых технологий, которые она адаптирует под тот набор целей, который определяется требованиями заказчика. Это определяет тесную работу с заказчиком с самого начала работы над проектом, использование коммерческих и собственных виртуальных инструментов моделирования с целью создания виртуальных прототипов, которые, по мнению компании, позволяют уже на ранних этапах оценить итоговый продукт.
Признавая, что их моделирование и расчеты занимают больше времени, чем у конкурентов, руководство компании считает, что уменьшенное количество необходимых реальных прототипов компенсирует эту начальную задержку. «Заказчик просит у нас три решения для универсальной осколочно-фугасной боевой части, и мы можем поставить опытные образцы для испытаний менее чем через месяц», — утверждают в компании. Повышается уровень контроля рассчитываемых образцов, процессы разработки оптимизируются по времени и средствам. Что касается производства, то завод расположен в 8 километрах от штаб-квартиры компании и сохраняет огромные производственные мощности эпохи Холодной войны, хотя нынешний штат сотрудников составляет только четверть от численности той поры.
Боевая часть с множественными уровнями воздействия (Multi-Effects), выбранная для британской ракеты «воздух-поверхность» Spear Capability 3, в зависимости от выбранного времени детонации оказывает разное воздействие
Saab Bofors Dynamics Switzerland поставляет кумулятивные заряды, которые могут пробить броню толщиной в 10 раз большую диаметра самого заряда
Компания Saab Bofors Dynamics Switzerland оптимизировала и усовершенствовала технологические процессы, которые позволили 10 лет назад преодолеть теоретические пределы в бронепробиваемости кумулятивных зарядов. Это достижение позволило дополнить принцип сохранения количества движения к сохранению импульса и сохранению энергии. Понимание аналитического уравнения массопереноса в кумулятивной струе, использование почти 100% массы облицовки и приложение ее там, где она больше всего необходима, позволило преодолеть так называемое ограничение девять диаметров заряда (коэффициент бронепробиваемости, выражающийся в отношении бронепробиваемости к калибру). Если десять лет все это было на стадии разработки, то теперь это уже серийные изделия. В 2014 году компания SBDS поставила первые две партии новых боевых частей с коэффициентом бронепробиваемости более 10. Не секрет, что эта концепция была принята для боевой части противотанковой ракеты MBDA Milan ER (в ней использована технология изостатического прессования в комбинации с молибденовой облицовкой переменной толщины и кольцевым инициированием заряда).
Эта боевая часть также имеет еще один ключевой компонент — недетонирующии лидирующий заряд, который, по заявлению компании SBDS, более эффективен на всех углах встречи, тогда как конкурирующие боевые части имеют ограничения по углам. Почему недетонирующий лидирующий заряд? У короткой ракеты, такой как Milan-ER, время между активацией лидирующего заряда и основного заряда относительно мало, то есть если лидирующий заряд детонирует блок динамической защиты и его осколки разлетаются на относительно небольшой скорости (несколько сотен метров в секунду), то кумулятивная струя основного заряда встречает их на своем пути, теряя при этом свою энергию. Лидирующий заряд ракеты Milan ER проделывает отверстие в накладе блока ДЗ и расположенном за ним взрывчатом заряде без детонации, открывая путь кумулятивной струе основного заряда, которая таким образом сохраняет большую часть своей энергии.
Компания Saab Bofors Dynamics Switzerland также участвует в работе над преемником ракеты Milan во французской армии — ММР (Missile Moyenne Portee), в которой основной кумулятивный заряд расположен за ракетным двигателем. Следовательно, лидирующий заряд детонирует ДЗ, расстояния от точки подрыва до поверхности брони достаточно, чтобы осколки разлетелись прежде, чем основная кумулятивная струя ударит по основной броне танка. К боевой части ракеты ММР предъявляется требование пробить неназванную толщину катаной однородной брони за элементом ДЗ Контакт-5 с накладками, установленными под двумя разными углами.
В настоящее время для ракеты Multi Role Combat Missile (MRCM) компании MBDA разрабатывается еще один боевой заряд, известный как Terminator. Он содержит два элемента: первый элемент генерирует кумулятивную струю, предназначенную для детонации ДЗ, а второй элемент способен пробить железобетонную стену толщиной 8 дюймов с двойным армированием — стандартное препятствие Корпуса морской пехоты США. При этом стена должна быть пробита с разрывом железной арматуры, чтобы солдат мог пройти через образовавшееся отверстие. С целью оптимизации новой боевой части компания SBDS работает над распределением попаданий, в том числе над обратным рассеиванием осколков, что немаловажно, когда ракета используется по личному составу, находящемуся за укрытием.
Боеголовка Terminator, снаряжаемая в ракеты MBDA Мulti Role Combat Missile, позволяет поражать бронированные и бетонные объекты
Еще одной технологией, которая в настоящее время достигла высокого уровня технологической готовности, является МЕР (Modular Explosive Penetrator — модульный взрывной сердечник). Медленно летящий стальной сердечник МЕР (вид обработки его поверхности засекречен) с конической формой носовой части генерирует в бетоне вибрацию определенной частоты, в результате чего он превращается в песок. Снаряд содержит ограниченное количество взрывчатого вещества, около 10% от всей массы. Взрыватель установлен сзади для того, чтобы мог выдержать удар и детонировать боевую часть внутри здания. Преимущество, предлагаемое этим решением, заключается в том, что когда снаряд ударяет во внешнюю поверхность стены, образуются только пыль и небольшие осколки, отлетающие всего на нескольких метров. То есть подобный боеприпас можно применять гораздо ближе от своих подразделений — совершенный инструмент для городского боя.
Уменьшение времени задержки позволяет подрывать снаряд при движении его внутри стены, вследствие чего образуется огромный пролом. В последние годы компания SBDS занималась развитием этой концепции, разработав к настоящему времени вариант МЕР МкЗ, который отличается разными углами и еще несколькими засекреченными элементами, при этом его сердечник используется при разработке нескольких боеголовок.
Минометный выстрел МАРАМ производства компании SBDS гарантирует мощное поражающее воздействие, позволяя сократить количество снарядов, необходимых для нейтрализации цели
В прошлом компания Ruag Defence разработала еще одну технологию Мараm (Mortar Anti-Personnel Anti Material — минометный противопехотный для уничтожения материальной части). Позднее Saab разработала три новых технологии с целью дальнейшего повышения эффективности осколкообразования. Все они названы в честь скандинавских мифологических героев, некоторые из них все еще ожидают патент:
• Thor отличается тем, что его концепция существенно расширяет выбор конструктора, дает ему больше свободы при адаптации боевой части к работе по целям, поскольку он может менять материалы и геометрию поражающих элементов. Осколочные элементы представляют собой шарики и кубики: вольфрамовые и молибденовые шарики используются, например, в борьбе с легко- и среднебронированными целями, в то время как стальные кубики добавляют летальности при работе по небронированным целям. Преимущество в сравнении со стальным фрагментированным корпусом состоит в том, что поражающие элементы могут с самого начала проектироваться с одной начальной скоростью, таким образом, их форма разлета известна, а воздействие можно прогнозировать. Когда необходимы минимальные косвенные потери, металлические элементы заменяются углеволокном, при этом значительно уменьшается радиус поражения из-за более легкой массы и существенного снижения скорости. Thor может снаряжаться в минометные выстрелы, управляемые ракеты и даже в боевые части небольшого калибра.
• Odin добавляет к функциональности Thor обратное рассеивание; эта технология пока ожидает патент, поэтому подробная информация не доступна. Понятно только, что компания сумела получить три разных угла разлета осколков, играя с обработкой материалов и геометрией. В этом случае генерируется однородное по плотности облако осколков и значительное обратное рассеивание, что компенсирует ошибки установки взрывателя при воздействии типа воздушного подрыва.
• Skoll генерирует поражающие элементы в виде очень небольших вольфрамовых шариков с адаптируемой энергией и адаптируемым углом рассеивания. За этим стоит большой труд множества специалистов, исследовавших формы взрывной волны и различные материалы. Один из заказчиков уже принял эту новую концепцию и остановил производство своих боевых средств на этапе Block 1, быстро перейдя после этого к этапу Skoll Block 2; эта боевая часть в настоящее время квалифицирована и серийно выпускается. Как заявили в компании, «впервые заказчик выбрал сначала концепцию, а цену запросил уже после этого».
Снаряд MAPAM; компания SBDS разрабатывает технологию Thor, которая включает осколки из разных материалов и разной формы с целью дальнейшей оптимизации концепции MAPAM
Что касается осколочно-фугасных систем, то компания Saab Bofors Dynamics Switzerland предлагает свою концепцию Starblast для переносных комплексов. В ней используется полутвердое взрывчатое вещество, могущество которого более чем в два раза превышает могущество эквивалентного заряда тринитротолуола. Заряд с контролируемым распределением размещается в центре снаряда и во время детонации он распространяет химическое вещество, которое вступает в реакцию с кислородом и воспламеняется без вторичного инициирования.
По словам ученых компании, хотя Starblast гораздо более надежное и лучше контролируемое решение по сравнению со стандартными топливовоздушными взрывными смесями, оно все же считается не совсем подходящим для ракет. В связи с этим компания разработала новое вещество Ammunal++ (подражание названию взрывчатого вещества, использовавшегося немцами в Первую мировую войну), базирующееся на технологии Starblast. При добавлении к заряду ВВ массой 1,5 кг 800 грамм вещества Ainmunal++ его мощность повышается в 3,2 раза. Это означает, что заряд массой 2,3 кг может заменить заряд массой 4,5 кг, а это очень интересно, когда имеются проблемы с массой.
Что произойдет с коэффициентом масса/эффективность, когда шведско-швейцарская компания выйдет со своими новыми проектами, стоит посмотреть. Новые технологии кумулятивных зарядов, бетонобойный сердечник МЕР Мк.З, осколочно-фугасные боевые части с технологией Thor-Odin-Skoll, взрывчатое вещество Ammunal++, лидирующий заряд Terminator — вот далеко не полный перечень инноваций компании Saab Bofors Dynamics Switzerland. Ведутся также работы по внедрению новых технологий в боевые средства калибра 127 мм, в первую очередь это касается ракет, запускаемых с вертолетов.
Компания создает новую производственную линию для экструдированных материалов с целью преодолеть ограничения диаметра 190 мм и проложить путь к производству боевых частей для торпед.
/Alex Alexeev, topwar.ru/
