Бронебойный подкалиберный снаряд ( APDS ) — это тип стабилизированного вращением кинетического снаряда для борьбы с бронетехникой . Каждый снаряд состоит из подкалиберного снаряда, оснащенного подкалиберным снарядом . Сочетание более легкого подкалиберного снаряда с полнокалиберным метательным зарядом позволяет увеличить начальную скорость по сравнению с полнокалиберными снарядами, что обеспечивает снаряду повышенную бронепробиваемость. Для дальнейшего повышения бронепробиваемости снаряды APDS обычно имеют закаленный сердечник из вольфрама или другого твердого, плотного материала.
Для данного калибра боеприпасы APDS могут фактически удвоить бронепробиваемость оружия по сравнению с полнокалиберными снарядами, такими как бронебойные , бронебойные с колпачком (APC) и бронебойные с колпачком баллистические снаряды (APCBC). [1]
Подкалиберные снаряды APDS широко использовались в крупнокалиберных танковых орудиях вплоть до начала 1980-х годов, но с тех пор были заменены бронебойными оперенными подкалиберными снарядами (APFSDS), которые используют оперение и могут быть использованы из гладкоствольных орудий. [2] Подкалиберные снаряды APDS продолжают использоваться для малых и средних калибров, например, в подкалиберных легких бронебойных боеприпасах (SLAP). [3]
Бронебойные подкалиберные боеприпасы были разработаны для повышения проникающей способности противотанковых снарядов за счет создания более высокой скорости удара . Более крупный снаряд потребовал бы совершенно новой системы оружия, но увеличение скорости столкнулось с ограничением, заключающимся в том, что стальные бронебойные (AP) снаряды разрушались на скоростях выше примерно 850 м/с в незащищенном состоянии. Карбид вольфрама , имеющий в два раза большую плотность, чем сталь, рассматривался как решение из-за его большей твердости и способности выдерживать удары и давление, но его больший вес снижал скорость.
В 1930-х годах, чтобы увеличить конечную скорость без увеличения диаметра, инженеры, работавшие на французскую компанию Edgar Brandt, разработали «саботируемые» боеприпасы, в которых более тяжелое подкалиберное ядро было окружено легким «саботом» (французское слово, обозначающее сабо или жесткий внешний слой копыт ; однако сам Брандт использовал термин «пропульсивный базальный элемент» в своих английских патентах), который сохранялся на протяжении всего полета до удара. Они выставили два калибра: 75 мм/57 мм для 75-мм противотанковой пушки Mle 1897/33 и 37 мм/25 мм для нескольких типов 37-мм пушек как раз перед франко-германским перемирием 1940 года [4] , прежде чем эвакуироваться в Соединенное Королевство, чтобы присоединиться к продолжающимся там усилиям по разработке противотанковых боеприпасов. Британский термин для этой конструкции был «Armour-Piercing, Composite Rigid» (APCR).
Хотя поддон повышал эффективность на коротких дистанциях, дополнительное сопротивление приводило к резкому снижению эффективности выстрела с увеличением дальности. В период с 1941 по 1944 год Пермуттер и Коппок, два конструктора из Исследовательского отдела вооружений Великобритании (ARD), разработали поддон, который сбрасывался сразу после вылета из ствола, так что меньший, более тяжелый субснаряд мог продолжать движение на гораздо более высокой скорости, испытывая меньшее сопротивление из-за своего меньшего диаметра.
В середине 1944 года получившийся тип снаряда APDS (буква «D» означает «отбрасываемый») был принят на вооружение для 57-мм 6-фунтовой противотанковой пушки Великобритании QF , а позднее, в сентябре 1944 года, для 76-мм 17-фунтовой противотанковой пушки QF. [5] [a]
Поддон крупнокалиберного APDS состоит из легкого высокопрочного сплава полного диаметра горшка и основания, которые свинчиваются вместе. Передняя часть горшка имеет три-четыре лепестка (поддона), которые покрыты центрирующей полосой (часто производной нейлона ). Задняя половина имеет резиновый обтюратор и ведущий пояс (опять же нейлон), удерживаемые на месте ввинчиваемым основанием. Основание, если к субснаряду прикреплен трассирующий элемент, имеет отверстие, расположенное в центре. Перед выстрелом субснаряд и поддон скрепляются вместе.
Из-за высоких сил отката ( g-сил ) трение между горшком и субснарядом позволяет передавать вращение, тем самым стабилизируя субснаряд. Мало-/среднекалиберные APDS используют легкий высокопрочный сплав основания горшка и три или более пластиковых лепестка. Для передачи вращения сердечнику в мало-/среднекалиберном оружии сердечник, как правило, имеет выемку в своем основании. Под ускорением канала ствола, которое может превышать 100 000 g, неровное основание вдавливается в более мягкий материал горшка, фиксируя субснаряд в горшке и придавая вращение.
Не все малокалиберные/среднекалиберные APDS полагаются на эту технику, другой метод для спин-сцепления заключается в использовании передних пластиковых лепестков. Лепестки имеют немного больший диаметр, чем поля в нарезном канале ствола. Это заставляет лепестки плотно прижиматься к сердечнику, увеличивая трение между ними и позволяя передавать вращение.
Подкалиберный снаряд состоит из сердечника высокой плотности с проникающим колпачком, заключенного в высокопрочную оболочку (сталь) с баллистическим колпачком из легкого сплава (алюминиево-магниевый сплав). Для современных малокалиберных/среднекалиберных снарядов APDS сердечник не имеет оболочки, а баллистический и проникающий колпачки объединены. Трассирующий элемент может быть добавлен к подснаряду APDS, для оружия большого калибра он является частью внешней оболочки, для оружия малого/среднего калибра он содержится в полой полости в основании сердечника или прикреплен к нему.
Большинство современных APDS-снарядов используют высокопрочные ударопрочные вольфрамовые сплавы. Основной компонент — вольфрам, легированный или спеченный с/к кобальтом , медью , железом или никелем . Очень немногие APDS используют сплав титана с обедненным ураном (DU) для материала сердечника [ требуется ссылка ] , хотя снятый с вооружения 20-мм снаряд MK149-2 Phalanx CIWS использовал DU.
При выстреле крупнокалиберным APDS, пока он еще находится в канале ствола, силы отката срезают передние лепестки, частично отсоединяя субснаряд от поддона, но все еще жестко удерживая его в горшке. Давление газа используется для задержки отсоединения штифтов, удерживающих заднюю часть субснаряда гироскопическими силами. Оказавшись снаружи ствола, штифты, центрирующая полоса и передние лепестки освобождаются или отбрасываются вращением снаряда, аэродинамическое сопротивление удаляет горшок/базовый блок.
Поскольку подснаряд APDS не требует приводных поясков, а сердечник поддерживается в области основания и оживальной части , можно выбрать гораздо более аэродинамическую форму снаряда. Это, в сочетании с более высокой плотностью сечения подснаряда , дает полученному подснаряду значительно сниженное аэродинамическое сопротивление по сравнению со снарядами с вольфрамовым сердечником полного калибра, такими как бронебойные, композитные жесткие (APCR). Как более высокая начальная скорость, так и сниженное сопротивление приводят к более высокой скорости при ударе. Это также сокращает время полета и повышает точность. Точность может пострадать, если во время сброса происходят нежелательные взаимодействия подкалиберного снаряда и подснаряда.
Последовательность при ударе снаряда APDS, например 120-мм L11 , используемого на танке Chieftain , выстрелил L15 APDS [6] (начальная скорость 1370 м/с), выглядит следующим образом: легкий баллистический колпачок сминается, затем проникающий колпачок ударяет по броне, распределяя удар по всей поверхности носа сердечника, уменьшая первоначальный удар, испытываемый сердечником. Стальная оболочка, окружающая сердечник, отслаивается, и сердечник продолжает пробивать броню. Бронепробиваемость L15 APDS составляет примерно 355 мм катаной гомогенной брони на 1000 м.
Во время проникновения ядро разрушаемого снаряда, сплав высокой плотности, распадается на множество высокоскоростных осколков. Полученные снаряды называются Fragible Armour Piercing Discarding Sabot (FAPDS) для типов APDS или FRAP (Frangible Armour Piercing) для полнокалиберных снарядов. С 2010 года Diehl Defence называет свой FAPDS «Penetrator with Enhanced Lateral Effect» (PELE). Он был разработан совместно с Rheinmetall . [7]
Воздействие разрывного снаряда на легкобронированную цель во многом такое же, как и у фугасного зажигательного снаряда, но с облаком плотных высокоскоростных осколков, проникающих глубже внутрь цели. При ударе по тяжелой броне воздействие FAPDS больше похоже на воздействие стандартного APDS, хотя и с более высокой фрагментацией сердечника, и, следовательно, летальностью, если броня пробита. [ необходима цитата ]