Артиллерийские боеприпасы: повышая точность и дальность

Артиллерийские боеприпасы: повышая точность и дальность

Снижение косвенного ущерба, упрощение материально-технического снабжения, сокращение времени нанесения удара по цели — это только три из многочисленных преимуществ управляемых боеприпасов.

Церемония представления компанией Nammo своего 155-мм снаряда Extreme Range, снаряженного прямоточным воздушно-реактивным двигателем, увеличивающим дальность полета до 100 км. Этот снаряд может стать фактором, меняющим правила игры в артиллерии

Если добавить сюда большую дальность, то понятно насколько этот тип снаряда ценен для артиллеристов и командиров. Основной недостатком является стоимость управляемых боеприпасов по сравнению с неуправляемыми. Впрочем, не совсем правильно делать сравнительную оценку отдельных снарядов. Необходимо рассчитывать общую стоимость воздействия на цель, поскольку в некоторых ситуациях может понадобиться сделать значительно больше выстрелов стандартными снарядами, не говоря уже о том, что огневая задача может быть в принципе не выполнима с неуправляемыми снарядами или снарядами меньшей дальности.

Управляемый снаряд Excalibur IB широко используется в современных военных операциях. На данный момент было отстреляно более 14000 таких снарядов

Повышая точность

В настоящее время основным потребителем управляемых боеприпасов являются вооруженные силы США. В боевых операциях армия отстреляла тысячи таких снарядов, в свою очередь флот также стремится получить подобные возможности. Хотя некоторые программы были закрыты из-за проблем со стоимостью, например, по 155-мм снаряду LRLAP (Long Range Land Attack Projectile), предназначенному специально для стрельбы из орудийной установки Mk51 AGS (Advanced Gun System), устанавливаемой на эсминец DDG 1000 класса Zumwalt, американский флот, тем не менее, не бросил попыток найти управляемый снаряд собственно для самой AGS, а также для своих 127-мм пушек Мк45.

Компания BAE Systems работает над многочисленными программами в области артиллерии. Среди них High Velocity Projectile, который может отстреливаться из рельсовых пушек и стандартных орудий

Корпус морской пехоты США готов начать программу MTAR (Moving Target Artillery Round), которая возможно начнется в 2019 году с целью развертывания боеприпаса, способного поражать движущиеся цели при отсутствии сигнала GPS на дальностях от 65 до 95 км. В перспективе управляемые снаряды увеличенной дальности также останутся в сфере интересов армии США, которая начинает программу ERCA (Extended Range Cannon Artillery) no замене в существующих системах стволов длиной 39 калибра на стволы длиной 52 калибра, что в комбинации со снарядами увеличенной дальности позволит удвоить их нынешнюю дальнобойность.

Тем временем, Европа также следует этим тенденциям и, пока многочисленные компании разрабатывают управляемые снаряды и снаряды увеличенной дальности, европейские армии с интересом присматриваются к этим боеприпасам, а некоторые рассчитывают принять их на вооружение в ближайшее время.

Было бы правильным начать с самого широко распространенного 155-мм снаряда Excalibur, ведь в боевых действиях их было отстреляно свыше 14000 штук. По данным компании Raytheon, Excalibur IB, в настоящее время выпускающийся серийно, сохранил характеристики оригинального снаряда при снижении количества компонентов и стоимости и показал надежность свыше 96%, даже в условиях сложной городской местности обеспечивая точность 4 метра на максимальных дальностях почти 40 км при стрельбе из орудия длиной 39 калибров. В бюджете на 2019 год армия запросила деньги на покупку 1150 снарядов Excalibur.

Артиллерийские боеприпасы: повышая точность и дальность

Комплект высокоточного наведения PGK (Precision Guidance Kit) разработки компании Orbital АТК навинчивается на 155-мм артиллерийский снаряд вместо взрывателя, система GPS и носовые рули позволяют наводить его с высокой точностью

Двухрежимные головки самонаведения

Хотя нынешний вариант является бестселлером, компания Raytheon далека от того, чтобы почивать на лаврах. Совершенствуя свои системы, компания близка к тому, чтобы определить новые решения, способные справляться с более сложными сценариями и новыми угрозами. Глушение сигнала GPS было проверено по нескольким направлениям, в результате чего появился новый вариант снаряда с улучшенными противопомеховыми возможностями и двухрежимным наведением. Новый боеприпас Excalibur S будет наводиться как по сигналам GPS, так и с помощью головки самонаведения (ГСН) с лазерным полуактивным самонаведением. Компания обсуждает с потенциальными заказчиками его окончательную конфигурацию, при этом конкретные сроки готовности пока не называются.

Разрабатывается еще один двухрежимный вариант с наведением на конечном участке траектории. У него пока нет названия, однако, по данным Raytheon, по степени разработки он недалеко отстал от варианта «S». Также рассматривается вариант с многорежимной ГСН. Наведение — не единственный компонент, который может развиваться. Армия задалась целью резко увеличить дальнобойность своей ствольной артиллерии, в связи с чем Raytheon работает над продвинутыми движительными системами, среди которых донные газогенераторы; кроме того, в повестке дня новые боевые части, например, противотанковая. Это может быть ответной реакцией на уже упомянутый проект корпуса морской пехоты MTAR. Что касается ВМС США, то летом 2018 года были проведены еще одни демонстрационные стрельбы 127-мм вариантом Excalibur N5, совместимым с орудием Мк45. Флот требует дальность 26 морских миль (48 км), но в компании уверены, что смогут достичь или даже превысить эту цифру.

Компания Raytheon с интересом смотрит на экспортный рынок, хотя возможные заказы будут здесь существенно меньше чем в США. В настоящее время проходит испытания Excalibur с несколькими 155-мм артиллерийскими системами: PzH200, Arthur, G6, M109L47 и К9. Помимо этого компания Raytheon работает над его совместимостью с САУ Caesar и Krab.

Недавно была завершена квалификация программируемого аэродинамического тормоза Spacido от Nexter, позволяющего значительно повысить точность

Нет доступных данных о количестве 155-мм боеприпасов, снаряженных комплектом высокоточного наведения М1156 PGK (Precision Guidance Kit) разработки Orbital АТК (в настоящее время Northrop Grumman) и использованных в боевых действиях. Хотя в феврале этого года была выпущена первая серийная партия, было изготовлено свыше 25000 этих навинчивающихся систем, базирующихся на GPS-наведении. Два месяца спустя министерство обороны выдало компании Orbital ATK контракт на 146 миллионов долларов на доработку снарядов, который позволяет продлить производство PGK до апреля 2021 года.

PGK навинчивается на снаряд вместо стандартного взрывателя, в носовой части встроена антенна GPS (SAASM — Selectively Available Anti-Spoofing Module, помехозащищённый модуль с избирательной доступностью), за ней установлены четыре небольших фиксированных наклонных носовых стабилизатора и за ними дистанционный взрыватель. Программирование производится с помощью ручного установщика взрывателей EPIAFS (Enhanced Portable Inductive Artillery Fuse-Setter — улучшенный портативный индукционный установщик артиллерийских взрывателей), такое же устройство подсоединяется к компьютеру при программировании снаряда Excalibur.

Используя свой опыт разработки PGK и снайперских боеприпасов, компания Orbital ATK разрабатывает 127-мм морской снаряд PGK-Aft, так как элемент наведения устанавливается в его хвостовую часть (англ., Aft)

Снаряды больше и лучше

Опираясь на свой опыт работы с комплектом PGK, компания Orbital ATK в настоящее время разрабатывает 127-мм снаряд, нацеленный на программу флота по управляемым боеприпасам для орудия Мк45. Компания в инициативном порядке хочет продемонстрировать флоту возможности нового снаряда PKG-Aft касательно точности и дальности.

Немного подробностей известно об этом устройстве, но название, например, говорит о том, что он устанавливается не в носовой, а в хвостовой части (aft -хвостовая часть) снаряда, при этом технология преодоления перегрузок в стволе орудия взята напрямую от системы PGK. За основу этого решения с хвостовым устройством наведения взято исследование, проведенное АТК совместно с Управлением DARPA по патрону 12,7 х 99 мм ЕХАСТО (Extreme Accuracy Tasked Ordnance — патрон предельной точности). Хвостовой элемент будет иметь также ракетный двигатель, который увеличит дальность до требуемых 26 морских миль, а ГСН с наведением на конечном участке траектории обеспечит точность менее одного метра. Нет информации по типу ГСН, но в компании заявили, что «PGK-Aft поддерживает различные продвинутые ГСН и огневые задачи ведения огня прямой и непрямой наводкой всеми калибрами без больших доработок орудийной системы». Новый снаряд также снаряжен продвинутой боевой частью с готовыми поражающими элементами. В декабре 2017 года компания Orbital ATK провела успешные боевые стрельбы 155-мм прототипов PGK-Aft и в настоящее время разрабатывает 127-мм высокоточный снаряд с комплектом PGK-Aft.

Компания BAE Systems работает над комплектом PGK-M (Precision Guidance Kit-Modernised), нацелившись на улучшение маневренных качеств при одновременном улучшении противопомеховых возможностей. Последнее достигается за счет навигации на базе GPS в комбинации со стабилизируемым вращением блоком наведения и антенной системой. По данным компании, круговое вероятное отклонение (КВО) составляет менее 10 метров, снаряд может поражать цели при больших углах атаки. После завершения свыше 200 тестов снаряд находится на этапе разработки подсистем. В январе 2018 года BAE Systems получила контракт на доработку этого комплекта до серийного образца. Комплект PGK-M полностью совместим с 155-мм боеприпасами М795 и М549А1 и артиллерийскими системами М109А7 и М777А2.

В перспективе в семействе Katana компании Nexter появится второй член, Katana Мк2a, снаряженный крыльями, которые увеличат его радиус действия вдвое; при этом вариант с лазерным наведением будет разработан только после подачи военными заявки

На борту американских крейсеров

После решения закрыть проект по снаряду LRLAP (Long Range Land Attack Projectile), создававшемуся для 155-мм орудийной установки AGS (Advanced Gun System), оказалось, что для этого орудия без доработки не подходит ни один снаряд. В июне 2017 года компании BAE Systems и Leonardo объявили о сотрудничестве в сфере новых высокоточных систем на базе новых модификаций семейства Vulcano для различных орудийных систем, включая корабельные орудия AGS и Мк45. Меморандумом о взаимопонимании между двумя компаниями предусматривается разработка под все артиллерийские системы, но каждая по отдельному соглашению. На данный момент подписано соглашение по двум корабельным пушкам, но в перспективе частью соглашения могут стать наземные системы, например, М109 и М777. Группа BAE-Leonardo летом этого года провела стрельбы из орудия Мк45 снарядом Vulcano GLR GPS/IMU с целью демонстрации их совместимости. ВМС США имеют потребность в высокоточных боеприпасах и очень заинтересованы в снарядах увеличенной дальности, а снаряды семейства Vulcano удовлетворяют обоим этим требованиям.

Семейство Vulcano близко к завершению процесса квалификации, проводимого параллельно для корабельного и наземного боеприпасов, соответственно калибра 127 мм и 155 мм. В соответствии с межправительственным соглашением между Германией и Италией по управляемому варианту и решением по интеграции лазерной полуактивной ГСН от Diehl Defence процесс квалификации варианта GLR (Guided Long Range) финансируется поровну двумя компаниями, тогда как неуправляемый вариант BER (Ballistic Extended Range) финансируется полностью Италией. Все эксплуатационные испытания были успешно завершены и в настоящее время боеприпасы Vulcano проходят испытания на безопасность, которые должны завершиться к концу 2018 года. Между тем компания Leonardo начала производство установочной партии, что позволит подготовиться к серийному производству и принять окончательную конфигурацию снарядов. Запуск полномасштабного производства запланирован на начало 2019 года.

Компания Leonardo разработала для 127-мм и 155-мм пушек семейство управляемых боеприпасов с увеличенной дальностью Vulcano, которые находятся на последнем этапе квалификации

В 2017 году на борту итальянского корабля были проведены боевые стрельбы 127-мм снарядом Vulcano GLR из доработанного орудия 127/54; а в начале 2018 года снаряд быль отстрелян из нового орудия 127/64 LW, установленного на фрегате FREMM. Впервые в орудийную установку этот снаряд подавался из корабельного магазина револьверного типа, программировался встроенной в орудие индукционной катушкой, на которую подавались данные из системы управления боем корабля; таким образом, была продемонстрирована полная интеграция системы. Что касается наземного варианта, то эти снаряды были отстреляны из самоходной гаубицы PzH2000, программирование производилась посредством переносного блока. На данный момент Германия не стремится интегрировать эту систему в гаубицу PzH2000, поскольку потребуется определенная доработка полуавтоматической системы заряжания. В Италии снаряды также были испытаны с буксируемой гаубицей FH-70 155/39.

Увеличение дальности снарядов Vulcano реализовано за счет подкалиберного решения, был использован поддон, герметизирующий снаряд в стволе. Взрыватель может устанавливаться в четыре режима: ударный, с задержкой, временной и воздушный подрыв. Снаряды BER могут отстреливаться на дальность более чем 60 км, тогда как снаряды GLR могут улететь на 85 км при стрельбе из 127-мм пушки и на 70 км при стрельбе из 155-мм/52 калибра орудий (55 км из 155/39). В носовой части снаряда GLR устанавливается взрыватель, далее четыре рулевых поверхности, корректирующих траекторию снаряда, а за ними блок GPS/IMU. Снаряды для корабельных орудий могут снаряжаться инфракрасной ГСН, тогда как снаряды, отстреливаемые по наземным целям, снаряжаются лазерной полуактивной ГСН. Эти головки несколько повышают аэродинамическое сопротивление, в минимальной степени уменьшая дальность. Хотя на данный момент конфигурация фактически принята и испытания подтвердили прогнозируемые дальность и точность, компания Leonardo работает над уменьшением KBО варианта с лазерным наведением по дополнительному контракту и уверена, что справится с новыми требованиями, Эта доработка будет принята для всех снарядов Vulcano; компания рассчитывает на производство одного варианта снаряда с полуактивной ГСН.

Помимо Италии и Германии в программе по семейству снарядов Vulcano Нидерланды имеют статус наблюдателя, также возможность их покупки рассматривается еще несколькими потенциальными заказчиками, среди которых Южная Корея и Австралия. Недавно словацкая фирма Konstrukta-Defence подписала с Leonardo соглашение о сотрудничестве по продвижению боеприпасов Vulcano и интеграцию их с ее артиллерийскими системами, например, Zuzana 2 155/52.

Высокоточный артиллерийский взрыватель TopGun разработан компанией Israel Aerospace Industries

Компания Nexter выходит в 3Д-мир

Компания Nexter Ammunition начала эволюционную программу в сфере боеприпасов калибра 155 мм, которой предусматривается разработка элементов боеприпасов изготовленных способом 3Д-печати. Первым шагом стал высокоточный снаряд Bonus. Комплект коррекции траектории Spacido стал следующим шагом. Летом этого года в компании заявили, что все стрельбы проведены успешно, квалификация завершена и осталось оформить сертификационные документы.

Навинчиваемый вместо взрывателя Spacido представляет собой аэродинамический тормоз, снижающий ошибку по дальности. Небольшой доплеровский радар проверяет начальную скорость и контролирует первую часть траектории, радиочастотный канал обеспечивает передачу данных на Spacido, компьютер которого решает, когда тормоз должен развернуться, уменьшая рассеивание в три раза. По сути, хотя защищенное от помех устройство Spacido стоит в два раза дороже, оно позволяет значительно снизить расход снарядов и обстреливать цели, находящиеся в непосредственно близости от своих сил.

На выставке Eurosatory 2018 компания Nexter объявила о новом семействе высокоточных 155-мм артиллерийских снарядов увеличенной дальности, названном Katana. Разработка новых снарядов велась в рамках программы Menhir, о которой было объявлено в июне 2016 года. Начата она была в ответ на потребности заказчиков в повышенной точности и дальности. Прежде всего, французской армии необходима точность для того, что она называет «городской артиллерией». Снаряд под обозначением Katana Mk1 в носовой части имеет четыре жестко закрепленных крыла, за ними идут четыре корректирующих руля, соединенных с блоком наведения IMU-GPS. Все крылья, в том числе хвостовые рули, раскрываются после покидания снарядом ствола. В настоящее время снаряд находится на этапе технологической разработки. Первые стрельбы были проведены под контролем Управления оборонных закупок. Целью этой программы является обеспечение армии управляемым снарядом с КВО менее 10 метров и дальностью 30 км при отстреле из ствола длиной 52 калибра. По графику снаряд Katana Mk1 должен появиться на рынке через два года. Вторым шагом станет повышение дальности до 60 км, это будет достигнуто за счет добавления набора складных крыльев, расположение которых можно было увидеть на макете, выставленном на Eurosatory. Они обеспечат подъемную силу на участке снижения, что позволит удвоить дальность полета. Компания Nexter намерена превзойти возможности снарядов других конкурентов касательно комбинации дальности и боевой части, но за меньшую стоимость, установленную в 60 тысяч евро. Снаряд, получивший обозначение Katana Mk2a, будет доступен примерно в 2022 году. Через два года при появлении потребности компания Nexter сможет разработать 155-мм снаряд с лазерным наведением Katana Mk2b с метровым КВО.

Помимо увеличения дальности и наведения компания Nexter также разрабатывает новые боевые части, используя новые материалы и 3Д-печать

Компания Nexter работает также над технологиями боевых частей, используя 3Д-печать и материал алюмид, состоящий из нейлона, наполненного алюминиевой пылью. Это позволит контролировать радиус поражения в случае обстрела цели в непосредственной близости от своих сил. В компании сегодня приступили к исследованию оптопиротехнических технологий с целью контроля инициирования взрыва посредством оптоволокна; все эти исследования пока находятся на начальной стадии и не войдут в программу по снаряду Katana.

Компания Israel Aerospace Industries готова завершить разработку своего артиллерийского взрывателя TopGun. Навинчивающаяся система, выполняющая коррекцию траектории по двум координатам, уменьшает КВО обычного снаряда до менее чем 20 метров. Дальность с таким взрывателем составляет 40 км при стрельбе из орудия с длиной ствола 52 калибра, наведение осуществляется блоком INS-GPS. Программа на данный момент находится на этапе квалификации.

Компания Nammo квалифицировала свое расширенное семейство боеприпасов. Первым заказчиком стала Финляндия, которая вскоре начнет их испытания на своих САУ К9 Thunder 155/52

На норвежской стороне

Норвежская компания Nammo недавно заключила первый контракт на свои 155-мм артиллерийские боеприпасы увеличенной дальности. Опираясь на свой богатый опыт, там разработали специальный модуль-донный газогенератор. При этом были использованы процессы производства малокалиберных высокоточных боеприпасов с целью снижения до минимума отклонений материала и формы, что, как следствие, влечет за собой минимизацию изменений в воздушном потоке и распределении массы.

Программа частично финансировалась норвежским управлением оборонного имущества, однако первым заказчиком стала Финляндия, подписавшая в августе 2017 года контракт, итогом исполнения которого станут стрельбовые испытания, намеченные на 2019 год. По сравнению со стандартными снарядами 155-мм малочувствительный осколочно-фугасный снаряд увеличенной дальности может улететь на 40 км при стрельбе из ствола длиной 52 калибра. Компания Nammo ждет заказа от норвежской армии.

Ближний план 155-мм снаряда с прямоточным реактивным двигателем Extreme Range компании Nammo. Ключевым компонентом в нем является аэродинамическая движительная система и поэтому в носовой части снаряда не установлено ни одного сенсора

В компании Nammo решили использовать радикально новую технологию, интегрировав прямоточный реактивный двигатель в 155-мм снаряд по программе Extreme Range. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель, или ПВРД, является простейшим воздушно-реактивным двигателем, поскольку использует движение вперед для сжатия набегающего воздуха без задействования осевого или центробежного компрессора, в этом двигателе нет движущихся частей. Необходимая минимальная начальная скорость составляет 2,5-2,6 чисел Маха, а стандартный 155-мм снаряд покидает ствол длиной 52 калибра на скорости приблизительно 3 числа Маха. Прямоточный двигатель по природе своей является саморегулирующимся двигателем, поддерживая постоянную скорость вне зависимости от высоты полета. Скорость порядка 3 Махов поддерживается около 50 секунд, тяга же обеспечивается топливом НТР3 (концентрированная перекись водорода) с присадками. Таким образом, дальность полета снаряда с ПВРД увеличивается до более чем 100 км, что превращает артиллерийское орудие в гораздо более гибкую и универсальную систему. Компания Nammo планирует провести первые баллистические испытания в конце 2019-начале 2020 года. Поскольку следствием увеличения дальности является увеличение КВО в 10 раз, компания Nammo совместно с партнерской фирмой работает параллельно над системой наведения этого снаряда на базе модуля GPS/INS. В данном случае в носовую часть не может быть установлена никакая ГСН, принцип работы прямоточного двигателя аэродинамический и в связи с этим воздухозаборное устройство просто необходимо для его работы. Снаряд совместим с протоколом по 155-мм снарядам JBMOU L52 (Joint Ballistic Memorandum of Understanding — совместный меморандум по баллистике). Он определяет типичное воздухозаборное устройство в носовой части с центральным конусом, четыре передних стабилизатора и четыре изогнутых хвостовых крыла, которые развертываются при покидании снарядом ствола. Боевая часть у снаряда осколочно-фугасная, количество же ВВ будет уменьшено по сравнению со стандартным 155-мм снарядом. В компании Nammo заявили, что масса ВВ «будет примерно такой же, как в 120-мм снаряде». Снаряд будет применяться по неподвижным целям, по наземным объектам ПВО, радарам, командным пунктам и т.д., время полета будет составлять порядка нескольких минут. В соответствии с требованиями норвежских вооруженных сил компания Nammo планирует начать серийное производство этого снаряда в 2024-2025 году.

Снаряд 155 ER02A1 компании Expal принят на вооружение испанской армии. Он может снаряжаться либо суживающейся хвостовой частью, либо донным газогенератором, обеспечивающими дальность полета соответственно 30 и 40 км при стрельбе из ствола длиной 52 калибра

На выставке Eurosatory компания Expal Systems подтвердила подписание соглашения на поставку 155-мм боеприпасов увеличенной дальности. 155-мм снаряд ER02A1 может снаряжаться либо модулем с суживающейся хвостовой частью, либо донным газогенератором, которые обеспечивают дальность полета соответственно 30 и 40 км при стрельбе из ствола длиной 52 калибра. Осколочно-фугасный вариант, разработанный совместно с испанской армией, прошел квалификацию в отличие от осветительного и дымового вариантов, которым еще предстоит этот процесс. Соглашение также включает недавно разработанный электронный взрыватель ЕС-102 с тремя режимами: ударный, таймерный и с задержкой. В соответствии с оперативными потребностями испанской армии в следующие пять лет компания Expal поставит новые снаряды и взрыватели к ним.

Николай Антонов