Высокоплотный кинетический снаряд

Введение

Высокоплотный не взрывающийся снаряд

Кинетический пробиватель брони (KEP), также известный как длинностержневой пробиватель (LRP), – это тип боеприпаса, предназначенный для пробития брони техники с использованием снаряда, похожего на оперение, с высокой плотностью поперечного сечения. Как и пуля или кинетическое оружие, этот тип боеприпаса не содержит взрывчатых веществ и использует исключительно кинетическую энергию для пробития цели. Современные боеприпасы KEP обычно относятся к типу бронебойных стабилизированных поддоном с отбрасываемым поддоном (APFSDS).

История

Ранние пушки использовали боеприпасы с кинетической энергией, изначально состоявшие из тяжелых шаров из обработанного камня, а позже – из плотных металлов. С самого начала сочетание высокой энергии в канале ствола с весом и твердостью снаряда являлось определяющим фактором при разработке такого оружия. Соответственно, основной целью такого оружия обычно было поражение защитных конструкций бронетехники или других оборонительных сооружений, будь то каменные стены, деревянные корпуса парусных кораблей или современная танковая броня. Боеприпасы с кинетической энергией, в различных формах, неизменно оставались предпочтительным выбором для подобных орудий благодаря их высококонцентрированной терминальной баллистике. Разработка современного кинетического бронебойного снаряда объединяет два аспекта артиллерийского проектирования: высокую начальную скорость и концентрированную силу. Высокая начальная скорость достигается использованием снаряда с малой массой и большой площадью основания в канале ствола. Стрельба снарядом малого диаметра, заключенным в легкую внешнюю оболочку, называемую саботом, повышает начальную скорость. После того, как снаряд покидает ствол, сабот становится ненужным и отбрасывается. Это позволяет снаряду двигаться с высокой скоростью, обладая меньшей площадью поперечного сечения и сниженным аэродинамическим сопротивлением во время полета к цели (см. внешнюю и терминальную баллистику). Германия разработала современные саботы под названием «treibspiegel» («направляющее зеркало»), чтобы увеличить высоту полета своих зенитных орудий во время Второй мировой войны. До этого примитивные деревянные саботы использовались на протяжении веков в виде деревянной пробки, прикрепляемой к или заряжаемой вместе с ядрами в канал ствола, между пороховым зарядом и снарядом. Название «sabot» (произносится как /sæboʊ/ в английском языке) – это французское слово, обозначающее деревянную обувь (традиционно носимую в некоторых европейских странах). Концентрация силы на меньшей площади изначально достигалась заменой цельного металлического (обычно стального) снаряда композитным снарядом, состоящим из двух металлов: тяжелого сердечника (на основе вольфрама) внутри более легкой металлической оболочки. Эти конструкции были известны как Armour Piercing Composite Rigid (APCR) у британцев, High Velocity Armour Piercing (HVAP) у американцев и Hartkern (твердое ядро) у немцев. При ударе сердечник оказывал гораздо более концентрированное воздействие, чем цельный металлический снаряд того же веса и размера. Сопротивление воздуха и другие факторы воздействия были такими же, как для снаряда идентичного размера. Высокоскоростные бронебойные снаряды (HVAP) в основном использовались истребителями танков в армии США и были относительно редки, поскольку вольфрамовое ядро было дорогим и имело приоритет для других применений. В период с 1941 по 1943 год британцы объединили эти две техники в бронебойный снаряд с отбрасываемым саботом (APDS). Сабот заменил внешнюю металлическую оболочку APCR. В канале ствола снаряд имел большую площадь основания для достижения максимального ускорения от метательного заряда, но после выхода из ствола сабот отбрасывался, обнажая тяжелый снаряд с малой площадью поперечного сечения. Снаряды APDS служили основным кинетическим оружием большинства танков в начале периода холодной войны, хотя и страдали от существенного недостатка – неточности. Эта проблема была решена с введением бронебойного снаряда с отбрасываемым саботом и стабилизирующими оперениями (APFSDS) в 1970-х годах, который добавил стабилизирующие оперения к бронебойному элементу, значительно повысив точность.

Early cannons fired kinetic energy ammunition, initially consisting of heavy balls of worked stone and later of dense metals. From the beginning, combining high muzzle energy with projectile weight and hardness have been the foremost factors in the design of such weapons. Similarly, the foremost purpose of such weapons has generally been to defeat protective shells of armored vehicles or other defensive structures, whether it is stone walls, sailship timbers, or modern tank armour. Kinetic energy ammunition, in its various forms, has consistently been the choice for those weapons due to the highly focused terminal ballistics. The development of the modern KE penetrator combines two aspects of artillery design, high muzzle velocity and concentrated force. High muzzle velocity is achieved by using a projectile with a low mass and large base area in the gun barrel. Firing a small diameter projectile wrapped in a lightweight outer shell, called a sabot, raises the muzzle velocity. Once the shell clears the barrel, the sabot is no longer needed and falls off in pieces. This leaves the projectile traveling at high velocity with a smaller cross sectional area and reduced aerodynamic drag during the flight to the target (see external ballistics and terminal ballistics). Germany developed modern sabots under the name "treibspiegel" ("thrust mirror") to give extra altitude to its anti aircraft guns during the Second World War. Before this, primitive wooden sabots had been used for centuries in the form of a wooden plug attached to or breech loaded before cannonballs in the barrel, placed between the propellant charge and the projectile. The name "sabot" (pronounced '/s//æ//b//oʊ/ SABoh in English usage) is the French word for clog (a wooden shoe traditionally worn in some European countries). Concentration of force into a smaller area was initially attained by replacing the single metal (usually steel) shot with a composite shot using two metals, a heavy core (based on tungsten) inside a lighter metal outer shell. These designs were known as armour piercing composite rigid (APCR) by the British, high velocity armor piercing (HVAP) by the US, and hartkern (hard core) by the Germans. On impact, the core had a much more concentrated effect than plain metal shot of the same weight and size. The air resistance and other effects were the same as for the shell of identical size. High velocity armor piercing (HVAP) rounds were primarily used by tank destroyers in the US Army and were relatively uncommon as the tungsten core was expensive and prioritized for other applications. Between 1941 and 1943, the British combined the two techniques in the armour piercing discarding sabot (APDS) round. The sabot replaced the outer metal shell of the APCR. While in the gun, the shot had a large base area to get maximum acceleration from the propelling charge but once outside, the sabot fell away to reveal a heavy shot with a small cross sectional area. APDS rounds served as the primary kinetic energy weapon of most tanks during the early Cold War period, though they suffered the primary drawback of inaccuracy. This was resolved with the introduction of the armour piercing fin stabilized discarding sabot (APFSDS) round during the 1970s, which added stabilising fins to the penetrator, greatly increasing accuracy.