КОМПЛЕКТ ЭЛЕКТРОТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПУШКИ / БОЕПРИПАСОВ

ДЛЯ БОЕВОЙ СИСТЕМЫ БУДУЩЕГО  (FCS)

Рис. Модель, показывающая номинальную систему вооружения машины FCS, основанную  на 105-мм электротермохимической пушке с вертикальной наводкой от -15° до +50°, установленной на 20-т восьмиколесной машине с перспективной гибридной системой электрического привода. В конструкции используется система "поворотной каморы" для подачи снарядов от магазина карусельного типа к казенной части ствола

Центр НИОКР в области оружия командования автобронетанковой техникой и вооружением (ТАСОМ-ARDEC), работающий в сотрудничестве с научно-исследовательской лабораторией сухопутных войск и другими организациями, полагает, что комплект электротермохимической пушки (ЕТС) и ее боеприпасов продемонстрирует в апреле 2003 года  соответствующий уровень  технологии, чтобы он был выбран для боевой системы будущего (FCS).

Требованием к технологии является создание одной системы, которая может сочетать функции оружия сегодняшних основных боевых танков и гаубиц, обеспечивая возможность обстрела большого ряда целей на поле боя на дальностях фактически от нуля до 50 км и более, и в то же время может быть установлена на 20-т машине. Вероятно, это будет электротермохимическая пушка 105-мм калибра со скорострельностью при стрельбе очередями 20-30 выстрелов в минуту (и стрельба  и автоматическое заряжание будут происходить во время движения машины). Возимый боекомплект этой системы будет иметь более 50 снарядов, состоящих из трех типов боеприпасов, которые в совокупности должны обеспечивать бóльшие возможности, чем боекомплекты современных 120-мм танковой пушки или 155-мм гаубицы.

Показ перспективной технологии многоцелевой системы вооружения и боеприпасов (MRAAS) для системы FCS включает и  пушку, и  ее боеприпасы. Проблемы, связанные с приведением в действие электротермохимической пушки, включают разработку метательного заряда высокой энергии, на который не действуют изменения температуры, который обладает низкой уязвимостью при эксплуатации и боевых повреждениях (для максимизации живучести машины) и создает низкие температуры горения (для обеспечения продолжительного срока службы канала ствола пушки), обеспечивая точное инициирование для эффективного действия.

В метательном заряде 2-го поколения используется новый состав, который обеспечивает 13% увеличение энергии на грамм заряда по сравнению с предшественником, сопровождаемое 50% увеличением плотности его снаряжения. Заряд изготавливается из слоев полосок пороха с разными скоростями горения. Параллельно центр ТАСОМ-ARDEC работает над тактически приемлемым формирователем импульсов  для  пушки. Целью  работы является достижение к 2004 году объема 0,25 м³ (одна четвертая объема, требуемого в настоящее время).

Еще одной проблемой является обеспечение управления откатом, которое позволит осуществлять стрельбу при высокой энергии заряда из легкой пушки, установленной на легкой платформе, сводя до минимума длину отката орудия, чтобы максимально использовать имеющийся заброневой объем. Предпочитаемым решением является умение управлять длиной отката при использовании метода "стрельбы из боевого положения" (FOOB). Он включает предварительное ускорение пушки вперед из заднего положения до половины нормальной скорости отката. Когда пушка производит выстрел, она замедляется для остановки в небоевом положении. Последние достижения проверены стрельбой 17 стандартными учебными снарядами кинетического действия М-724 в режиме FOOB из 105-мм пушки М-35 с измененной системой отката. Она показала 40% снижение усилия на цапфах по сравнению с обычным устройством. Фирма General Dynamics Armament Systems проводит также исследования по активной системе отката, в которой используется магнитореологическая жидкость.

Элемент боеприпасов MRAAS (многоцелевой системы вооружения и боеприпасов) включает перспективный выстрел кинетического действия с "комплектом самонаведения", состоящий из выстрела с кассетным снарядом и предлагаемого многоцелевого боеприпаса с увеличенной дальностью действия (MP-ERM). Перспективный выстрел кинетического действия предназначен для поражения тяжелой брони на дальностях 4 км и больше. Его высокие характеристики будут достигаться сочетанием более высокой дульной энергии, получаемой от электротермохимической пушки (испытания с использованием 120-мм пушки показали 25% увеличение, сопровождаемое точно повторяемым инициированием, при стрельбе серийным боеприпасом кинетического действия М-829А2); поддона, изготавливаемого из композиционных материалов с целью снижения его массы на 55% по сравнению с алюминиевыми конструкциями, такими как конструкция, используемая в 105-мм снаряде кинетического действия М-900; и нового сердечника.

Боеприпас MP-ERM оптимизирован для использования против важных в боевом отношении малоразмерных целей, таких как тяжелые и легкие бронированные цели, долговременные огневые сооружения и вертолеты/беспилотные летательные аппараты на дальностях от 2 до 12 км . Целью работы является достижение боеприпасом такой же эффективности, как у сегодняшних снарядов, при использовании лишь половины их объема. Снаряд  состоит из высокоточного управляемого боеприпаса, несущего многоцелевой полезный груз, с более мощным взрывчатым веществом, чем в имеющихся конструкциях, он может иметь различный тип боевой части, соответствующий типу цели. Боеприпас может содержать компактный кумулятивный заряд (с отношением длины к диаметру 1,25:1) и (или) аэроустойчивые ударные ядра (EFP) с высокими характеристиками, или иметь осколочное воздействие.

Предусматриваются четыре типа оптимизированных боевых частей для использования: против основных боевых танков (боевая часть образует многочисленные "одинаково вытянутые" ударные ядра, летящие по прямой линии); против бронетранспортеров для перевозки личного состава (в них ударные ядра рассеиваются в пространстве); против вертолетов (боевая часть выстреливает осколки вперед) и против личного состава (осколки боевой части разлетаются в разных направлениях).

Выстрел с кассетным снарядом предназначен для  обстрела тяжелых и легких бронированных целей, огневых средств артиллерии и минометов, зенитных подразделений, долговременных огневых сооружений, спешенного личного состава и первоочередных целей на дальностях от 4 до 50 км или более. В нем используется легкий носитель с полезным грузом поражающего действия, занимающим, по крайней мере, 60% общего объема (цель – достижение 70%), по сравнению с обычно 49% для имеющихся 155-мм артиллерийских снарядов. Для удовлетворения требований, предъявляемых к 20-т машине, и достижения в три раза большего, чем в настоящее время, количества загруженных средств поражения на боекомплект самонаводящихся выстрелов, кассетный снаряд должен сохранять поражающее действие 155-мм снаряда в 105-мм боеприпасе, использовать метод телескопического снаряда гильзового заряжания и без ракетного вспомогательного двигателя достигать дальности 155-мм снаряда М-549 со вспомогательным ракетным двигателем.

Центр ARDEC исследует возможность использования "умных" материалов и структур для уменьшения объема системы управления движением и увеличения дальности посредством новаторских методов использования изменений формы поверхности, аэроупругости и сервоуправления высокочастотным диапазоном. Рассматриваемые "умные" структуры включают сплавы с эффектом запоминания формы, пьезоэлектрическую и электрострикционную керамику, магнитострикционные материалы, электро- и магнитореологические жидкости, эластомеры и электроактивные полимеры.

Использование "умных" материалов и структур обеспечивает как механические, так и аэродинамические преимущества. Первые включают уменьшение объема системы активации, более высокие характеристики и надежность. Аэродинамические усовершенствования возможны в четырех областях:

·       использование активных обтекаемых форм (изменение хвостовой части снаряда во время полета для ослабления скачка уплотнения) и более тонких поверхностей управления, ведущих к более низкому сверхзвуковому сопротивлению и, следовательно, к большей максимальной высоте;

·       увеличенная дальность в дозвуковом планировании во время полета, достигаемая сочетанием изменений в полете формы корпуса снаряда и поверхностей управления (путем активного профилирования), исключением вращения для уменьшения сопротивления профилированию и использованием неустойчивой аэроупругости;

·       большая устойчивость, достигаемая изменениями формы корпуса;

·       увеличенный диапазон частот для системы активации при использовании более быстрых пускателей и других методов.

Неустойчивая аэродинамика (которая широко применяется птицами и насекомыми) использует тот факт, что ныряющая аэродинамическая поверхность создает тягу. Используя лопасти с аэроупругим резонансом, которые создают такое движение, и используя "умные" материалы для эффективного их возбуждения, управление полетом может быть достигнуто без использования специальных поверхностей управления. Центр ARDEC провел испытания в аэродинамической трубе алюминиевого плоского крылышка с вмонтированными пьезоэлектрическими исполнительными механизмами для создания требуемого движения. Исследования 60-мм минометного выстрела, оснащенного такими устройствами показали, что дальность действия боеприпаса может быть увеличена на 250 м или уменьшена на 150 м при использовании такого метода.

Работа центра ARDEC по перспективным ударным ядрам с отношениями длины к диаметру более 3:1 будет внесена в некоторые программы по боеприпасам будущего, включая боеприпасы для системы FCS. Например, она обеспечит функциональные возможности размещения системы обнаружения и поражения бронированных целей (SADARM) в комплекте диаметром 76 мм для образования полезного груза для самонаводящегося выстрела с кассетным снарядом. Другие применения могут включать 60-мм вариант высокоточного минометного боеприпаса и ракеты небольших размеров. Новое ударное ядро, как ожидают, обеспечит бронепробивную способность в 5-10 раз больше бронепробивной способности более ранних снарядов и будет эффективным на расстоянии от точки подрыва до поверхности брони существенно большем 100 калибров.

ETC Gun/Ammunition Suite on Track for FCS.

Jane's International Defense Review, July 2001, p. 10