Các tổ hợp giáp phản ứng nổ dành cho xe tăng có nhiều loại khác nhau: loại chỉ có khả năng bảo vệ cao trước các loại vũ khí có đầu đạn xuyên lõm (HEAT), trong khi loại khác đa năng hơn, có thể chống lại cả đạn xuyên dưới cỡ.
Nhưng sự khác biệt về chức năng này là nhờ vào đặc điểm kết cấu nào? Nếu xem xét các hệ thống “Kontakt” và “Kontakt-5” của Liên Xô – vốn ngày nay vẫn là trang bị không thể thiếu trên hầu hết các xe tăng Nga – thì sự khác biệt nằm ở một chi tiết tưởng chừng không quan trọng: các tấm phủ bằng thép.
Chú ý: Trong tiếng Nga, từ Kontakt (Контакт) có nghĩa là “tiếp xúc”.
“Kontakt” – hoàn toàn không “tiếp xúc” với đạn dưới cỡ
Có lẽ nên bắt đầu với “Kontakt”, thường được gọi là “Kontakt-1”.
Tổ hợp này nhìn chung đã khá cũ, vì nó được biên chế cho Quân đội Liên Xô từ giữa những năm 80 của thế kỷ trước. Nhưng như người ta vẫn nói, ngựa già không làm hỏng đường cày – nhờ tính tương đối đơn giản khi lắp đặt và hiệu quả khá cao, nó từ lâu đã đạt được vị thế tương tự như khẩu AK trong thế giới giáp phản ứng nổ. Lý do là bởi các xe tăng được trang bị những “hộp nhỏ” này được sử dụng trong cả các cuộc xung đột quy mô lớn lẫn vừa và nhỏ trên khắp thế giới. Đặc biệt là trong chiến dịch quân sự đặc biệt tại Ukraina – ở đó, trước việc sử dụng rộng rãi máy bay không người lái (UAV), không thể thiếu “Kontakt”. Tuy nhiên, đáng tiếc là loại giáp phản ứng nổ này không phải là vạn năng và chỉ có tác dụng trước các loại vũ khí có đầu đạn xuyên lõm (HEAT). Khi bị đạn xuyên dưới cỡ bắn trúng, “Kontakt” đơn giản là không được kích nổ. Nói chính xác hơn, nó chỉ kích nổ trong khoảng 2/10 trường hợp (đối với một tổ hợp bảo vệ, tỷ lệ này nằm trong mức sai số cho phép) và không làm suy giảm đáng kể khả năng xuyên phá của đầu đạn. Tại sao lại như vậy?
Để trả lời câu hỏi này, cần phải xem xét cấu tạo của khối “Kontakt”. Mặt cắt của nó được thể hiện trong hình ảnh đính kèm bên dưới.
Về bản chất, nó là một hộp thép có độ dày thành 3 mm, bên trong có hai phần tử giáp phản ứng nổ 4S20 được đặt theo hình chữ V. Mỗi phần tử bao gồm hai tấm phóng bằng thép, mỗi tấm dày 1,5 mm, ở giữa là lớp thuốc nổ dẻo dày 7 mm, có thành phần dựa trên hexogen.
Nguyên lý hoạt động của toàn bộ hệ thống này khá đơn giản: Khi đạn xuyên lõm (HEAT) va chạm, bộ cảm ứng (ngòi) sẽ kích nổ, tạo ra dòng xuyên lõm. Bản thân dòng xuyên này, khi xâm nhập vào bên trong khối và xuyên qua các tấm phóng, sẽ kích nổ lượng thuốc nổ ở giữa chúng. Dưới tác động của vụ nổ, các tấm phóng bị đẩy bay ra với vận tốc lớn, cắt ngang đường đi của dòng xuyên lõm, làm đứt đoạn và gây mất ổn định dòng xuyên lõm. Tất nhiên, khả năng xuyên phá của đạn xuyên lõm cũng bị ảnh hưởng bởi bản thân hộp chứa và tác động của sóng nổ, nhưng các thành phần chính thực hiện nhiệm vụ vẫn là các tấm phóng và lớp thuốc nổ đẩy chúng.
Tình huống xảy ra hoàn toàn khác với đạn xuyên động năng dưới cỡ .
Thứ nhất, tốc độ bay của chúng, nằm trong khoảng 1500–1700 m/s (đối với dòng xuyên lõm, tốc độ của đỉnh dòng xuyên có thể lên tới 9 km/s), đơn giản là không đủ để kích nổ lớp thuốc nổ trong khối giáp phản ứng nổ. Hơn nữa, các phần tử của giáp phản ứng nổ được lắp đặt theo phương nghiêng, còn đường kính phần tác dụng của đạn xuyên dưới cỡ của pháo xe tăng khá lớn (hơn 20 mm) điều này cùng với góc nghiêng làm tăng diện tích tiếp xúc khi nó truyền động năng cho phần tử giáp phản ứng nổ.
Thứ hai, độ dày và khối lượng của các tấm phóng quá nhỏ để có thể gây tổn thương đáng kể lên đạn hạng nặng hoặc làm cong quỹ đạo bay của nó một cách nghiêm trọng. Vì vậy, ngay cả khi giả sử tình huống bên trong phần tử nổ 4S20 được nhồi thuốc nổ siêu nhạy, thì hiệu quả của “Kontakt” trong việc chống đạn xuyên vẫn không đáng kể.
“Kontakt-5”
Những vấn đề này đã được giải quyết trong tổ hợp giáp phản ứng nổ “Kontakt-5”, được trang bị trên các phiên bản sau của xe tăng T-72B, T-80U (động cơ turbin khí) và T-80UD (động cơ diezel), sau đó là các dòng T-90/T-90A và T-72B3 của Nga. Đáng chú ý là ban đầu, “Kontakt-5” cũng sử dụng chính các khối 4S20, vốn được kế thừa từ người tiền nhiệm “Kontakt” – và chúng đã hoạt động hiệu quả cả trong việc chống đạn lõm lẫn đạn dưới cỡ.
Bí quyết là gì?
Sơ đồ giáp phản ứng nổ Kontakt-5 ở trên tháp pháo và mặt trước xe tăng T-80U
Hãy quan sát, ví dụ, chiếc T-80U được trang bị “Kontakt-5”. Về mặt hình ảnh, tổ hợp này khác biệt đáng kể so với “Kontakt”: không có các “hộp nhỏ” riêng lẻ, tất cả các phần tử được bố trí trong các ngăn trên thân xe và các khối trên tháp pháo. Nhưng điểm quan trọng nhất là chúng được phủ bởi các tấm thép khá dày, với độ dày 16 mm, và về mục đích của những tấm phủ này, đôi khi người ta viết và nói những điều không thực sự chính xác so với thực tế.
Tất nhiên, phần lớn điều này liên quan đến đặc tính bảo vệ của chúng. Người ta cho rằng, các tấm thép này che chắn cho các khối giáp phản ứng nổ bên dưới khỏi các tác động bên ngoài – từ các yếu tố thời tiết và tải trọng vận hành, cũng như khỏi đạn bắn, mảnh văng và đạn cỡ nhỏ. Và thật khó để không đồng ý với điều này do đó cũng là một trong những chức năng của các tấm phủ là như vậy, nhưng đó không phải là chức năng chính.
Vấn đề nằm ở chỗ, các tấm phủ bằng thép này đóng vai trò như những bộ phận kích nổ đặc biệt, chúng kích hoạt sự phát nổ của thuốc nổ trong các phần tử giáp phản ứng nổ khi bị đạn dưới cỡ bắn trúng. Và chúng thực hiện việc này không phải bằng phương pháp kích thích điện, mà hoàn toàn cơ học.
Cụ thể, đó là nhờ các mảnh văng được hình thành ở bề mặt sau của tấm phủ tại thời điểm đạn dưới cỡ xuyên vào nó. Hiện tượng này hoàn toàn tự nhiên – bất kỳ lớp giáp thép nào cũng tạo ra các mảnh văng thứ cấp. Chỉ khác là bên trong xe tăng, chúng lại là tác nhân gây sát thương với kíp xe, còn trong giáp phản ứng nổ, chúng hoạt động, có thể nói, theo chiều hướng có lợi.
Sơ đồ kích nổ thuốc nổ trong khối giáp phản ứng nổ nhờ dòng mảnh văng khi đạn dưới cỡ xuyên vào tấm thép phủ ngoài.
1 – vật cản chính; 2 – phần tử giáp phản ứng nổ; 3 – thuốc nổ; 4 – tấm chắn thép phía trước; 5 – sóng xung kích; 6 – dòng mảnh văng của tấm chắn phía trước; 7 – sóng giãn; 8 – đạn xuyên dưới cỡ; 9 – dòng mảnh văng hướng vào phần tử nổ; 10 – sản phẩm nổ.
Tốc độ của chúng tương đối thấp, chỉ bằng khoảng một nửa vận tốc đạn, tức là khoảng 800 m/s, và tổng khối lượng cũng không vượt quá vài gam. Tuy nhiên, xét đến kích thước nhỏ và việc chúng di chuyển theo phương vuông góc với phần tử nổ (tức là ở góc tối ưu), động năng của chúng hoàn toàn đủ để kích nổ thuốc nổ trong khối giáp.
Tất nhiên, ở đây không thể không nhắc đến độ nhạy của thuốc nổ, vì vận tốc mảnh văng phụ thuộc vào vận tốc đạn. Đây chính là lý do tại sao các khối 4S20, vốn ban đầu được sử dụng trong “Kontakt-5” nhưng sau đó đã được thay thế bằng phần tử mới 4S22 với thuốc nổ nhạy hơn lbởi vì thuốc nổ cũ phản ứng với tần suất nổ thấp trước các tác động của đạn có vận tốc dưới 1600 m/s.
Dù vậy, sự thật vẫn là sự thật, chính những tấm thép che chắn bên ngoài đơn giản có thể biến giáp phản ứng nổ trở thành một hệ thống bảo vệ đa năng.
Hơn nữa, chính các tấm thép phủ này cũng tạo ra tác động lực học chủ yếu lên đạn dưới cỡ, phá hủy và làm thay đổi quỹ đạo của nó, nhờ vào độ dày và khối lượng lớn của chúng, vì chúng được gắn kết theo cách để có thể văng về phía phương tiện tấn công cùng với các tấm phóng mỏng của khối giáp phản ứng nổ tại thời điểm kích nổ.
Nguồn:
В. А. Григорян, А. Н. Белобородько, Н. С. Дорохов [и др.]. Частные вопросы конечной баллистики. – М.: МГТУ им. Баумана, 2006.
В. А. Григорян, Е. Г. Юдин, И. И. Терехин [и др.]. Защита танков. – М.: МГТУ им. Баумана, 2007.
Е. В. Маркачев, Д. А. Рототаев, В. Д. Чублров. Возбуждение детонации ВВ в составе динамической защиты при воздействии бронебойного подкалиберного снаряда / Е. В. Маркачев, Д. А. Рототаев, В. Д. Чублров // Вестник бронетанковой техники. – 1991. – № 1.