Применение жидких метательных веществ в артиллерийских системах

Полковник Ю. Алексеев,
кандидат технических наук

Внедрением новой технологии в артиллерию в странах НАТО занимаются уже длительное время, а в последние годы особое внимание уделяется таким направлениям, как модульные метательные заряды, электромагнитное и электротермическое метание, а также жидкие метательные вещества (ЖМВ). Последние рассматриваются применительно к орудиям полевой артиллерии и танковым пушкам.

	Рис. 1. Схемы систем заряжания (а - с непосредственной подачей в зарядную камеру однокомпонентного ЖМВ; б - с непосредственной подачей в зарядную камеру двухкомпонентного ЖМВ; в - регенеративная система заряжания с однокомпонентным ЖМВ; г - регенеративная система заряжания с двухкомпонентным ЖМВ): 1 - бак с компонентом; 2 - насос подачи компонента; 3 - клапан; 4 - дифференциальный поршень
	Рис. 2, Эскиз самоходной 155-мм гаубицы на ЖМВ фирмы "Дженерал электрик" для демонстрационных испытаний: 1 - противооткатный механизм; 2 - орудие; 3 - привод управления углом возвышения; 4 - ленточный механизм подачи снарядов; 5 - боекомплект из 56 снарядов; 6 - электрооборудование; 7 - размещение ЖМВ; 8 - башня; 9 - привод управления башней в горизонтальной плоскости; 10 - система управления огнем
	Рис, 3. Компоновочная схема танка со 120-мм пушкой на ЖМВ, создаваемой английскими разработчиками

По мнению зарубежных специалистов, использование ЖМВ в артиллерийских системах обеспечит следующие основные преимущества:
- увеличение скорости снаряда на выходе из канала ствола орудия не менее чем на 10 проц. (главным образом за счет более высокой пьезометрической эффективности - отношения среднего давления газов к максимальному);
- снижение пиковых давлений газов (это обеспечивает повышение живучести стволов, расширяются возможности оптимизации конструкции снарядов, в частности можно уменьшить массу поддонов подкалиберных бронебойных снарядов танковых пушек и увеличить длину самих снарядов);
- уменьшение дымообразования при выстреле;
- лучшее использование внутреннего объема боевых машин (полагают, что в случае замены штатного боекомплекта танков "Лео-перд-2" или M1 "Абрамс" со 120-мм пушками боекомплектом с ЖМВ потребный объем для его размещения уменьшится примерно на 40 проц.);
- значительное (до 80 проц,) снижение стоимости метательных зарядов;
- увеличение живучести боевых машин (за счет лучшего размещения ЖМВ внутри машины, а возможно, и вне ее.

К недостаткам ЖМВ относят: необходимость дополнительного времени на реакцию двухкомпонентного ЖМВ, трудности разряжения орудий, более сложное заряжание и некоторые другие.

Для применения в артиллерийских системах рассматриваются жидкие метательные вещества двух типов: однокомпонентные, действующие на принципе межмолекулярных реакций (например, пропилнитрат) либо каталитического разложения (например, окись этилена), и двухкомпонентные (самовоспламеняющиеся при смешении или несамовоспламеняющиеся). Наибольшие сложности на пути внедрения ЖМВ, по мнению иностранных специалистов, связаны с системами заряжания орудий. Исследуются следующие системы: с непосредственной подачей ЖМВ в зарядную камеру, регенеративные (рис. 1), а на более отдаленную перспективу - с движущимся жидким метательным зарядом (горение его происходит по мере движения снаряда по каналу ствола).

Основные работы в области применения ЖМВ ведутся в США, Великобритании и ФРГ, Судя по зарубежным публикациям, интерес к ним определяется и таким фактором, как меньший рост массы выстрела при увеличении калибра орудий, использующих ЖМВ, по сравнению с орудиями с пороховыми метательными зарядами, для которых с увеличением калибра приращение массы выстрела увеличивается в 3 раза.

В США проблемой ЖМВ начали заниматься в 50-х годах, а к середине 80-х годов была получена необходимая база данных для реализации практических разработок. Ведущей фирмой в этой области является "Дженерал электрик", работающая по контрактам, заключенным с лабораторией баллистики Абердинского испытательного полигона, а среди государственных организаций - армейский центр исследований и разработок вооружения Пикантинского арсенала.

С учетом опыта исследований на лабораторных установках орудий калибров 25, 30 и 105 мм (объем испытаний составил более 2000 выстрелов) специалисты фирмы "Дженерал электрик" с 1986 года работают над проектом опытной самоходной гаубицы калибра 155 мм. Работы разделены на три этапа. На первом планировалось изготовить в 1988 году образец гаубицы для статических испытаний. Второй этап предусматривает создание самоходного образца (рис, 2) для демонстрационных испытаний, начало которых запланировано на 1990 год. На третьем этапе должна быть разработана окончательная концепция артиллерийской системы.

Упомянутая выше фирма участвует также в работах по созданию 120-мм танковой пушки на ЖМВ а рамках программы BTI (Balanced Technology Initiative), выполняемой совместно с Великобританией и ФРГ. Согласно проекту расчетная начальная скорость снаряда достигает 2000 м/с.

Английские специалисты ориентируются преимущественно на совместные разработки орудий на ЖМВ с другими странами НАТО. Ими была создана лабораторная установка с 30-мм пушкой, а с 1987 года выполняется программа ускоренной разработки технологии артиллерийских систем на ЖМВ, в рамках которой в текущем году намечено начать испытания 40-мм пушки с регенеративной системой заряжания. В конечном итоге английские разработчики намереваются создать 120-мм танковую пушку (рис. 3} и гаубицу калибра 155 мм.

В ФРГ исследования в области ЖМВ ведутся с начала 70-х годов фирмами "Диль" и "Рейнметалл". Планировалось к демонстрационным испытаниям артиллерийских систем приступить в этом году.

Зарубежные специалисты отмечают, что в области создания и применения ЖМВ США опережают своих европейских союзников примерно на пять лет. Что касается сроков реализации боевых артиллерийских систем на ЖМВ, то они полагают, что таковые могут поступить на вооружение не ранее конца 90-х годов. Проектные характеристики орудий на ЖМВ приведены ниже.

Разрабатывая артиллерийские системы на ЖМВ, специалисты НАТО подчеркивают, что в техническом отношении они менее сложны по сравнению с другими перспективными системами, например электромагнитными пушками. В подтверждение этого приводятся расчетные данные по электромагнитной пушке
калибра 120 мм: для обеспечения снаряду массой 8 Кг начальной скорости 2500 м/с необходим расход мощности на один выстрел до 4,2х106 кВт (без учёта потерь). Но весьма сложными являются проблемы размещения в боевой машине электрических компонентов системы оружия.

Зарубежное военное обозрение №10 1989 С.28-30