Podkaliberní střely APDS - APDSFS

[Pegeucko]

APDS (Armour Piercing Discarding Sabot) nebo také APDSFS (Armour Piercing Discarding Sabot Fin Stabilised - průbojná střela s oddělitelným vodícím pouzdrem a křidélky stabilizovaná. Jak již plyne z názvu, jedná se o střelu stabilizovanou křidélky a nikoliv rotací, takže je předurčena zejména pro hlavně s hladkým vývrtem.



Střela se skládá z podkaliberní průbojné střely se stabilizátorem (stopovkou) a oddělitelných segmentů s plastovou těsnící obroučkou, které vedou a těsní střelu v hlavni. Segmenty se po opuštění hlavně oddělí od podkaliberní střely, která pokračuje dál v letu na cíl.
Podkaliberní střely probíjí pancíř svou kinetickou energií, získanou při výstřelu. Pro lepší účinek v cíli musí mít střela vysokou úsťovou rychlost (až 2000m/s), malý úbytek rychlosti na dráze letu a vysoké průřezové zatížení při probíjení pancíře. Energie potřebná k urychlení oddělitelných segmentů se nepodílí na probíjení pancíře a je ztrátová. Proto musí mít segmenty minimální hmotnost a u kvalitních střel činí méně než 30% hmotnosti střely.
Materiál použitý na těla APDS musí mít vysoké mechanické vlastnosti – vysokou pevnost a vysokou houževnatost. Důvodem je velké namáhání v hlavni při výstřelu osovými i radiálními silami. Zrychlení v hlavni dosahuje až 1100m/s. Radiální síly jsou vyvolávány kmitáním hlavně, nesouosostí střely s osou hlavně a u drážkovaných hlavní navíc odstředivými silami.

Podkaliberní střely prošli od svého zavedení několika generačními stupni:

1.generace: Střely (M735, BM32, BM42 atd.) měly buď ocelové ,wolframové(W) nebo uranové(OU) jádro(střely BM1-BM22 ráže 100-125mm) uložené do pouzdra vysoce pevné oceli.

2.generace: Střely (DM13, M111) jsou již monolitické z W nebo OU. Materiál neměl potřebné vlastnosti, tak byly střely krátké s větším průměrem. Poměr délky střely k jejímu průměru(L/D) ,nazývaný koeficient štíhlosti u této generace činil 12-15.

3.generace: Střely (např DM33) jsou štíhlejší. Poměr D/L dosahuje hodnot 15- 25. Průměr se snížil na 22-25mm.

4.generace: Střely (OLF 120F, M829, XM900) mají D/L větší než 25. Vzhledem k délce jsou citlivější na lom a šikmých pancířích či dynamických pancířích.

Nejběžněji používané materiály na APDF jsou wolfram (W) a ochuzený uran (OU) a to ve formě slitin.

Wolframové slitiny:
Termín wolframová slitina není zcela přesný,neboť se vlastně jedná o kuličky čistého wolframu spojené matricí, tvořené slitinou W-Fe-Ni. Vlastnosti materiálu mohou být modifikovány dalšími prvky.
Zpravidla slitina obsahuje cca 92.5% W, 5% Ni a 2,5% Fe, případně další prvky(kobalt). Pevnost je cca 1300MPa. Tyčové polotovary se zpracovávají třískovým obráběním.

Ochuzený uran:
OU je odpadní surovinou v procesu obohacováni palivového uranu v JE. Jaderné velmoci ho mají tedy dost. V mír.průmyslu slouží jako materiál pro výrobu ochr.kontejnerů pro radioakt.zářiče,vyvažovací zátěže u letadel a lodí.
Jako zářič je nebezpečný pro pokožku(sliznice),při požití a vdechnutí. Kromě radiace má i toxické účinky.
Má vysokou měrnou hmotnost - 18-19 kg/dm3. Samotný OU nemá potřebné mechanické vlastnosti. Požadované pevnosti se dosahuje legováním titanem( 0,75%),v malém množství kovy vzácných zemin. OU je nutno pro jeho pyroforičnost zpracovávat ve vakuových pecích. Obrobitelnost je snadnější než u wolframových materiálů.

Porovnání střel s W a OU:
Hodně odborných publikací záměrně pomíjí jednu jeho vlastnost a vyzdvihuje ekologická hlediska.
Zacituji z publikace Tanky 4:
„Ochuzený uran má při jinak stejných podmínkách(geometrický tvar střely,dopadová rychlost) vyšší výkon.Wolframové probíjejí pancíř pouze působením kinetické energie.
U uranových dochází k exotermické reakci s ocelí pancíře a vzniku nízkotavitelného eutektika (teplota tání cca 750 C). Tento jev podporuje probíjení pancíře.
HLAVNIM ničivým faktorem po proniknutí střely z OU do tanku je jeho PYROFORIČNOST. Při průniku je střela rozdrcena na různě velké části včetně prachu nebo roztavených kapiček eutektika. Nejmenší částice po vniknutí do tanku prudce reagují s kyslíkem (lze přirovnat k zapáleni rozptýleného uhelného prachu) a vyvolají v uzavřeném prostoru přetlak 1,4-1,9 MPa. Co to udělá s vezeným střelivem je zřejmé.
Větší části jsou rozžhaveny, pomalu doutnají a stávají se dlouhodobými ohnisky požáru.
V některých pramenech se udává, že vnikne-li do tanku wolframová střela, ZNIČÍ tank s pravděpodobností 60%, u střel z OU je to téměř 100%. „

Tj. údaj o proniknuti do tanku je mírně řečeno- zavádějící. U slitiny W-Fe-Ni dojde ve cca 40% případů "pouze" k průstřelu a tank i posádka "přežijí". V případě OU dojde ke ZNIČENÍ tanku i posádky téměř v 100%.

Další typy mumice je možné naléznout zde:
http://www.palba.cz/viewtopic.php?t=507

Ilustrační fota některých typů APDSFS:

[RIPper]

generacii APFSDS je viac, minimalne pred tou tvojou 1. generaciou boli penetratory robene z ocele (napr. BM-15).

M829 nepatri do 4. generacie (ak myslis prvu M829, nie A1-3). M829A1 bola pouzita v pustnej burke (slavna "silver bullet"), najnovsia je M829A3 (nie som si isty ci uz je vobec zavedena do vyzbroje)...M829A1 je prieraznostou podobna DM53.

to co pisu v knihe Tanky 4 (tiez ju mam doma na policke o tom eutektiku pomahajucom priraznosti sa mi silne nezda, nikde inde som to nevidel spomenute (v ziadnom clanku atd), a nespominali tu ludia ktori o tom vedia radovo viac nez ja.

podstatna vlastnost materialu penetratoru je hustota, ale to som spomenul v clanku o HEAT hlaviciach.

najnovsi vyvoj penetratorov sa snazi vysporiadat okrem ineho s tazkou ERA (Kaktus, Kontakt-5) a s pancierom ktory sa snazi "ohybat a lamat" penetrator....jednym s testovanych postupov su segmentovane pentratory. t.j. 1 dlhy penetrator sa sklada z niekolko (napr. 10) kratkych segmentov usporiadanych za sebou. ak nieco znici/poskodi predne segmenty, tak zadne segmenty pokracuju nerusene dalej.

na druhu stranu ukrajinci vymysleli nove ERA - Nozh (t.j. po nasom noz . v nom kazdy blok obsahuje niekolko linearnych HEAT hlavic, ktore pri zasahu "pokrajaju" penetrator:

(tu je obrazok s HEAT hlavicou, ale ukazuje ako funguje to nove ERA)

[Pegeucko]

S těmi generacemi možná zaměňuješ střely AP, které opravdu existovali i před tím a střely APDS(AP+ Discarding Sabot) - tj AP s oddělitelným vodícím pouzdrem.
Článek se ale jmenuje APDS - tj generace jsou počítány až pro střely s oddělitelným vodícím pouzdrem.

Co se týče M829, nechtěl jsem rozebírat jednotlivé verze, proto jen základní označení. Jak to je s jednotlivými modifikacemi lze dohledat ZDE:
http://www.globalsecurity.org/military/ ... m829a1.htm

Zbytek už řeší protiopatření a ty jsou spíš předmětem diskuze,ale nemělo smysl jimi zatěžovat hlavní článek.

K těm protiopatřením doplním i to, že Rusové pracují na jakémsi "elektromagnetickém pancíři", jehož hlavním účelem je také "lámat" APFSDS.
Na obrazových přílohách jsou další podrobnosti kumulativních modulů "NOŽ"- nůž (CHSČKV -ХСЧКВ) a EM přídavného pancíře.

Systém NOŽ:


EM pancíř:

[RIPper]

http://armor.kiev.ua/fofanov/

chod do 125mm ammunition->APFSDS->nomenclature, tam uvidis ze aj stare BM15 je APFSDS

[Pegeucko]

RIPper:
Já tu stránku znám. Spíš mi uniká, proč by tedy BM-15 neměl patřit do střel 1. generace. Raději ti sem přepostnu , co ta 1. generace obnáší.

1.generace: Střely (M735, BM32, BM42 atd.) měly buď ocelové ,wolframové(W) nebo uranové(OU) jádro (střely BM1-BM22 ráže 100-125mm) uložené do pouzdra vysoce pevné oceli.

To OCELOVÉ tam zmíněno je, pouze tam BM-15 není zmíněno. Schovává se pod tím BM1 až BM22.

Pokud máš tu publikaci Tanky-4, tak jí sundej z police a nalistuj stranu 83. Nalezneš co hledáš.

[RIPper]

aha prepac, som prehliadol to "ocelove" musim citat pozornejsie...

[Dzin]

Ohledně Kontaktu-5 či jiných pancířů na podobné bázi, s ním se dá vypořádat "jednodušeji" také tak, že se zvěrší průbojnost střely. Zmiňované pancíře mají určitou ekvivalentní tloušťku (samozřejmě vůči každé střele jinou) a pokud střela má dostatečnou průbojnost, tak jím projde. Potom ještě záleží, zda má průbojnost na to, překonat další pancíř umístěný za ním.

Při výběru pancíře také záleží na prioritě, protože třeba Kontakt-5 soce bývá označován jako nej, protože zvyšuje narozdíl od klasických reaktivních pancířů ekvivalentní tloušťku pancíře jak proti AP tak proti HEAT, ale proti HEAT daleko méně (proti AP o cca 250 mm, proti HEAT o cca 600 mm, zatímco klasické ERA pancíře proti HEAT o cca 1000 mm a více). Takže pokud mám za prioritu boj proti HEAT munici (PTŘS) tak určitě sáhnu spíše po klasickém ERA.

[RIPper]

vysporiadat sa s Kontakt-5 jednoducho tak ze zvysis prieraznost len tak jednoducho nejde. otazka je ako zvysis prieraznost. ak pri APFSDS len zvysis tzv L/D koeficient (dlzka/hrubka) pri zachovani hmotnosti (t.j. v dosledku mas dlhsi ale tensi penetrator), tak sice zvysis prieraznost proti RHA pancieru, ale prekvapivo to bude pravdepodobne mat nizsiu prieraznost pri stretnuti s Kontakt-5. Kontakt-5 ten dlhy a tenky penetrator zlomi...poslednou dobou sa vyrobcovia penetratorov nesnazia len zvysovat L/D koeficient, ale prave zvysovat odolnost penetratorov proti tazkej ERA a vseobecne proti lamaniu, pretoze si uvedomuju problemy dlhych a tenkych penetratorov.

priebojnost proti ekvivalentu RHA neznamena skoro nic ak presne nerozumies co to znamena. pancier moze mat udavanu krubku ekvivalentnu 600mm RHA, ale penetrator ktory ma mat prieraznost 700mm RHA to nemusi prebit kvoli tomu ako reaguje jeho konstrukcia na konstrukciu toho panciera. vseobecne tie RHA ekvivalenty su dost podivne cisla, ale nanestastie nic lepsie nemame. pointa je v tom ze sa na ne neda slepo spoliehat bez hlbsich znalosti, potom to skonci hlupymi hadkami o tom ze "moj tank ma pancier 800mm RHA, tvoj penetrator s prieraznostou 790mm RHA nema sancu".... take hadky su na mnohych forach caste.

dalej pri porovnavani RHA evivalentov pancierov a penetratorov treba davat pozor na to ze v roznych krajinach to znamena nieco ine. podla mojich informacii napr. ked v rusku tvrdia ze penetrator ma prieraznost 700mm RHA, tak v 75% pripadov to prebije 700mm RHA. v USA staci 50% pripadov...tieto cisla si pamatam z nejakej diskusie, nemam zdroje takze sa nebudem hadat o presne hodnoty tych cisiel. pointa je v tom ze RHA ekvivalenty udavane vyrobcami/entuziastami z roznych krajin mozu znamenat nieco podstatne ine.

zaujimalo by ma odkial mas to cislo o "klasickych" ERA ktore davaju 1000mm navyse. to sa mi silne nezda uz s principu ako funguju (v porovnani s Kontakt-5 maju omnoho tensie "flyer plate")

[Dzin]

Extrémně dlouhý penetrátor (1:40 atd) má moměrně slušnou šanci na zlomení i bez Kontaktu-5.
Já na to nespoléhám, ale obvykle je to docela dobré rychlé srovnání. Samozřejmě, pokud se vychází ze stejných vstupních podmínek, což není vždy zajištěno, viz. dále.

S ruskými údaje je to trochu jinak. Ne že v 75% případech probije zmiňovanou tloušťku, ale že po probití zmiňované tloušťky pronikne za pancíř do chráněného prostoru alespoň 75% hmotnosti (fragmentů) penetrátoru (tedy k probití pancíře dojde ve 100% případů). U amerických si nejsem jistý, ale u německých to bylo oněch 50% hmotnosti penetrátoru. Navíc Rusové používají vlastní ethanol pancíře, který má být kvalitnější, než americký RHA. Proto je vždy třeba znát podmínky testu a při porovnání je přepočítat na stejné základy. Ideál je samozřejmě, když máme jednu zbraň/pancíř testovaný jak jednou, tak druhou (třetí, čtvrtou atd.) metodou.

To číslo o účinosti ERA mám ještě ze školy. Tehdy nám učitel řikal (resp. pro názornost kreslil), že zhruba 20 (30) mm "pancíře" vydá za 1 (1.5) metru oceli. Ber to jen jako orientační číslo a ne dogma. Je to právě díky tomu, že daleko efektivněji rozruší kumulativní paprsek a "odčerpají" mu potřebnou energii.

[RIPper]

to ze u rusov ma po prebiti panciera prejst dovnutra 75% hmotnosti penetratoru sa mi silne nezda. to znamena ze len cca 25% dlzky penetratoru bolo spotrebovanych na prebijanie panciera (kedze penetrator sa pri prebijani skracuje). to by znamenalo ze ten penetrator by mal potencial na prebitie este dost vela panciera (odhadom minimalne tolko co uz prebil), a tak to jednoducho nie je....aj u najmodernejsich penetratorov je dlzka penetratoru velmi podobna jeho prieraznosti. tu vidno odhady rozmerov M829A3, ktory je jeden z najmodernejsich:


vsimnite si ze odhadovana dlzka penetratoru je 800mm (presnu dlzku vyrobca nezverejnil, na tom priereze ju nevidno pretoze nevieme aka je presne dlha balisticka ciapka ("balistic cap", nepoznam slovensky vyraz a nevieme uplne presne rozmery casti s kridelkami a stopovkou). na druhu stranu je odhadovana prieraznost penetratoru 800mm-900mm (Paul Lakovski udava 83cm +- 12cm pri usti, 71cm +- 10cm v 2km).

stale ti neverim ze lahke ERA je proti HEAT efektivnejsie nez tazke . uznavam ze ti to vravel ucitel (kde?), ale jednoducho nevidim sposob ako by to mohlo fungovat. tazke ERA ma hrubsie "flyer plates" (tie 2 kusy panciera ktore hadze do cesty kumulativnemu prudu), a typicky maju tie platy vacsiu plochu....t.j. v dosledku musi kumulativny luc pri kontakte s tazkou ERA "prerezat" dlhsiu trasu v hrubsom plate panciera.

[Alchymista]

Pravidlo o prieniku 75% dopadovej hmotnosti projektilu alebo jeho priebojného jadra platilo u sovietov v čase druhej svetovej vojny. Preto sú tiež priebojnosti ruských zbraní mierne podhodnotené oproti nemeckým i spojeneckým.
Pre šípové strely by to bol nezmysel. Priebojnosť počítaná podľa iných pravidiel by bola vysoko cez jeden meter...

Pre šípy platí iné pravidlo "75%" - priebojnosť pancieru zodpovedá približne 75% dĺžky homogénnej časti šípu (tj. bez balistickej čapice a trubkového nosiču stabilizátoru).

[Dzin]

RIPper: Řikal mi to na Vojenské Akademii Brno v rámci výuky "Munice". jinak jsem vždy narazil na to, že klasická (lehká) ERA má proti HEAT lepší vlastnosti než těžká ERA (alespoň podle zveřejňovaných hodnot ekvivalentní tloušťky), která je ale univerzálnější.


Alchymista: Opravdu nevím, jak se to má s hodnocením průbojnosti v Rusku v dnešní době. Odkud máš to, co jsi napsal?

[Alchymista]

O priebojnosti šípu?
To si fakt nespomeniem, možno z nejakého Atomu... A zrejme to platí len za určitých okolností.
Iné pravidlo hovorí, že podstatnú úlohu hrá hustota materiálu: hustota šípu krát dĺžka efektívnej časti šípu sa rovná hustote pancieru krát hĺbka vniku (teda priebojnosti). Lenže to platí len pre určité rozmedzie rýchlostí.
A to tiež neplatí presne - reálny prieraz je menší. Zanedbáva sa skutočný priemer otvoru v pancieri (strata energie je väčšia), výtrž na vnútornej strane pancieru, zmena geometrie šípu počas prierazu (v dôsledku zrýchlení tečie, skracuje sa a zväčšuje svoj priemer) pokles rýchlosti počas prierazu atď. A už vôbec sa zanedbávajú vlastnosti pancieru (okrem hustoty). Väčšinou sa tiež uvádza len prieraz na RHA, ktorý sa od skutočného pancieru tanku dosť líši.
Teórií prierazu je viac a všetky nepoznám ani približne. U kumulačiek je to viacmenej jasné - hydrodynamický prieraz, ale šípy sú práve v prechodovej oblasti rýchlostí.

[Dzin]

Procházel jsem si údaje o ruské střele 3BM-46 Svinec. Chtěl bych si to ještě porovnat, takže máte někdo něco o něm? Vypadá to, že pokud se mi potvrdí to, co jsme si v některých zdrojích o něm dohledal, je to lepší střela, než za jakou jsem ji doposud pokládal.