dr inż. Robert PANOWICZ *
mgr inż. Kamil SYBILSKI *
dr inż. Roman GIELETA *
dr inż. Przemysław KUPIDURA *
dr inż. Rafał BAZELA**
dr inż. Mariusz MAGIER **
* Wojskowa Akademia Techniczna
** Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia
BADANIA EKSPERYMENTALNE WYBRANEGO TYPU PANCERZA
PR
TOWEGO
Streszczenie: Trwające obecnie na świecie konflikty zbrojne o charakterze asymetrycznym i
lokalnym pokazują, że jednym z najniebezpieczniejszych środków ogniowych są pociski z głowicami
kumulacyjnymi wystrzeliwane z ręcznych granatników ppanc. Ich wysoka skuteczność, niski koszt
produkcji, niska masa oraz prostota obsługi sprawiają, że są bardzo popularne m.in. wśród oddziałów
terrorystycznych oraz partyzanckich. Wysoka przebijalność tego typu amunicji powoduje, że bardzo
trudno jest skutecznie przed nią chronić pojazdy opancerzone. Jednym ze sposobów obrony
wykorzystywanym m.in. w pojazdach wysoko mobilnych są pancerze prętowe. W prezentowanej
pracy omówiona została konstrukcja wybranego pancerza prętowego, a także stanowisko badawcze
oraz użyta aparatura do jego testowania. Przedstawiono zdjęcia zarejestrowane szybką kamerą
podczas badań eksperymentalnych. Omówiono przebieg procesu oddziaływania pocisku z pancerzem
prętowym otrzymany za pomocą szybkiej kamery.
EXPERIMENTAL TESTS OF THE CHOSEN TYPE OF THE ROD
ARMOUR
Abstract: Ongoing armed conflicts around the world show, that one of the most dangerous threats are
missiles with cumulative heads. Their high effectiveness, low production cost, low mass and
simplicity of use makes them very popular among terrorist and partisans forces. High penetration of
this kind of weapon makes, that it is very difficult to protect against these missiles. One of protection
method against missiles with cumulative head is application of rod armour. In the paper the
construction of armour and research station were described. The paper presents a fast camera images
recorded during the experimental tests. Basing of this images there was described destruction of the
missile during impact into rod armour. The interaction recorded by fast camera between missile and
armour was presented.
1. Wstęp
Toczone obecnie działania militarne na świecie oraz udział polskich wojsk w ramach
misji stabilizacyjnych pozwoliły na nowo scharakteryzować największe zagrożenia i wady
używanego sprzętu. Obecnie najczęściej wykorzystywane, a niosące przy tym ze sobą
największe zagrożenie, są dwa typy broni. Pierwszy z nich stanowią różnego rodzaju miny
i improwizowane Å‚adunki wybuchowe (ang. Improvised Explosive Devises - IED). Ich
zasadniczym czynnikiem rażącym jest fala ciśnienia powstająca na skutek detonacji materiału
51
wybuchowego. Efekt ten zwykle jest potęgowany przez różnego rodzaju odłamki (np. szkło,
stalowe kulki, gwoz
dzie, śruby) umieszczane wewnątrz lub na ładunku wybuchowym.
Drugim najbardziej niebezpiecznym typem broni są pociski z głowicami kumulacyjnymi.
Pociski te z uwagi na szereg zalet, tj. niski koszt produkcji, prostotę obsługi, małą masę
i gabaryty, dużą przebijalność (sięgającą nawet do 900 mm stali pancernej RHA [1]), są
bardzo często wykorzystywane przez wojska, jak również oddziały partyzantów i terrorystów.
Produkowane są w różnych wariantach w 9 krajach, a korzysta z nich ponad 40 państw.
Pierwotnie skonstruowane do przebijania pancerzy czołgów, dziś służą do niszczenia różnego
rodzaju wojskowych pojazdów opancerzonych, nisko lecących statków powietrznych oraz
szeregu obiektów nieopancerzonych o znaczeniu strategicznym. Do takich obiektów
zaliczamy budynki użyteczności publicznej oraz specjalnego znaczenia, umocnione pozycje
stacjonowania wojsk.
Biorąc pod uwagę wysoką przebijalność pocisków z głowicami kumulacyjnymi bardzo
trudno jest znalez
ć skuteczną metodę obrony przed tego typu środkiem ogniowym. Do
ochrony przed nimi stosuje siÄ™ cztery typy pancerzy: pancerze reaktywne, pancerze aktywne,
grube pancerze stalowe lub kompozytowe oraz pancerze prętowe. Ostatni typ ochrony
z uwagi na prostą konstrukcję oraz stosunkowo niską masę jest bardzo często stosowany do
ochrony wysoko mobilnych pojazdów wojskowych. Cechą charakterystyczną pancerzy
prętowych jest fakt, że nie służą one do zatrzymania pocisku, a jedynie do zneutralizowania
jego kluczowych elementów, zanim dojdzie do zadziałania zapalnika.
W poniższej pracy zostaną przedstawione wyniki badań eksperymentalnych uderzenia
pocisku z głowicą kumulacyjną w wybrany typ pancerza prętowego wykonanego
z płaskowników o zmniejszonej masie.
2. Budowa stanowiska badawczego
Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone w Wojskowym Instytucie
Technicznym Uzbrojenia w Zielonce. W trakcie prób analizowano zachowanie się pancerza
zbudowanego z płaskowników (rys. 1) podczas uderzenia w niego pocisku z głowicą
kumulacyjną. Otwory w środkowej części płaskownika wykonano w celu zmniejszenia masy
całego układu. Wielkość otworów oraz ich położenie określono wcześniej na podstawie
eksperymentu komputerowego wykonanego przy użyciu metody elementów skończonych.
Z tych analiz numerycznych wynika, że otwory w tej konfiguracji oraz o takich średnicach nie
wpływają znacząco na obniżenie zdolności niszczenia elementów pocisku z głowicą
kumulacyjną w stosunku do płaskowników bez otworów. Zdolność ta jest nawet zwiększana
poprzez zęby występujące w przedniej części płaskowników. Zęby zostały zahartowane
w wyniku przeprowadzonej obróbki cieplnej.
Rys. 1. Wymiary geometryczne analizowanych płaskowników
52
 Przygotowane w procesie obróbki laserowej płaskowniki były montowane w specjalnie
przygotowanych ramkach zbudowanych z ceowników (rys. 2). Mocowanie było realizowane
poprzez pręty przechodzące przez dwa skrajne i jeden środkowy otwór każdego
z płaskowników, które na końcach były skręcone nakrętkami. Odległość pomiędzy
poszczególnymi płaskownikami utrzymywano za pomocą tulei dystansowych. Dzięki
zastosowaniu nakrętek wyeliminowano luzy pomiędzy płaskownikami i tulejami oraz
wprowadzono wstępne napięcie układu zwiększając tym samym jego sztywność. Średnicę
zewnętrzną tulei dobrano tak, by jak najbardziej wyeliminować możliwość skręcania
płaskowników w punktach mocowania.
Rys. 2. Ramki z zamontowanymi płaskownikami
Ramki z fragmentami pancerzy były podczas badania poligonowego przytwierdzane za
pomocą połączenia śrubowego do płyty  świadka (rys. 3). Odstęp pomiędzy nimi wynosił
30 cm i był utrzymywany poprzez poziome ceowniki. Płyta świadek była połączona ze
stelażem o dużej masie, który gwarantował nieprzesuwanie się całego układu podczas
zderzenia pocisku z pancerzem oraz podczas ewentualnej detonacji materiału wybuchowego.
Pocisk był wystrzeliwany z granatnika umieszczonego na podstawie wyposażonej
w optyczne przyrzÄ…dy celownicze. Zastosowanie sztywnej, nieruchomej podstawy granatnika
pozytywnie wpłynęło na celność poszczególnych strzałów. Dzięki temu możliwe było
umieszczenie pancerzy w większej odległości, pozwalającej na nadanie pociskowi prędkości
marszowej, występującej w warunkach rzeczywistych.
Całość procesu uderzenia pocisku z głowicą kumulacyjną w pancerz wykonany
z kątowników była rejestrowana z wykorzystaniem kamer do zdjęć szybkich typu Phantom
v12 i v710. Kamery te rejestrowały przebiegi procesu uderzenia pocisku w obiekt badawczy
z szybkością od 10000 do 30000 klatek/s.
53
Rys. 3. Schemat stanowiska badawczego
3. Wyniki badań poligonowych
W trakcie badań poligonowych pocisk nie uderzał w pancerz prostopadle do płaszczyzny
utworzonej przez kątowniki. Płyta świadek była lekko pochylona, co sprawiało, że kąt
pomiÄ™dzy osiÄ… pocisku, a pÅ‚aszczyznÄ… pancerza wynosiÅ‚ ok. 112°. Pochylenie to powodowaÅ‚o
nieznaczny spadek prawdopodobieństwa zadziałania pancerza, gdyż przy kątach różnych od
90° zmniejsza siÄ™ przeÅ›wit pomiÄ™dzy elementami pancerza. A tym samym roÅ›nie
prawdopodobieństwo uderzenia zapalnika w przeszkodę i generacji strumienia
kumulacyjnego zdolnego przebić ok. 300 mm stali RHA.
Pomimo zmniejszenia prawdopodobieństwa zadziałania pancerza, podczas wszystkich
strzałów oddanych do omawianego typu pancerza udało się trafić zapalnikiem pomiędzy
płaskowniki (rys. 4). Pocisk podczas przechodzenie pomiędzy płaskownikami był zgniatany
i dziurawiony (rys. 5). W przypadku uderzenia niesymetrycznego (tzn. gdy pocisk nie trafiał
idealnie pomiędzy pręty) dochodziło dodatkowo do jego przekaszania, objawiającego się
silnym przemieszczaniem czepca balistycznego względem korpusu głowicy na kierunku
prostopadłym do osi pocisku (rys. 5 i 6). Wszystkie te zjawiska powodowały wydostawania
się materiału wybuchowego na zewnątrz w postaci ciemnego pyłu (rys. 6) oraz brak
utworzenia się strumienia kumulacyjnego podczas uderzenia zapalnika w płytę świadka
(rys. 7)
Rys. 4. Początek kontaktu pocisku z pancerzem  zapalnik przechodzi pomiędzy płaskownikami
54
Rys. 5. Przejście głowicowej części pocisku pomiędzy prętami
Rys. 6. Uderzenie zapalnika w płytę świadek. Widoczne zniszczenie głowicy pocisku
z Å‚adunkiem wybuchowym
Rys. 7. Początek deflagracji materiału wybuchowego
Podczas badań oddano 3 strzały do 3 ramek zbudowanych z prezentowanego typu
pancerza. We wszystkich przypadkach proces niszczenia pocisku przebiegał identycznie
i w żadnym z nich nie utworzył się strumień kumulacyjny. Po zakończonej próbie można
zauważyć, że pręty, w pobliżu których uderzył pocisk są częściowo wyłamane (rys. 8).
Płaskowniki znajdujące się w większej odległości są powyginane. W badanych przypadkach
nie doszło do detonacji materiału wybuchowego, gdyż część z niego w postaci pyłu osiadła na
płycie świadku. Wygięcie to wynika prawdopodobnie z działania na nie fali ciśnienia
powstałej na skutek deflagracji materiału wybuchowego wydobywającego się na zewnątrz
pocisku (rys. 7).
55
Rys. 8. Widok ramki z pancerzem po uderzeniu pocisku z głowicą kumulacyjną
4. Wnioski
W trakcie badań eksperymentalnych oddano trzy strzały pociskiem z głowicą
kumulacyjną do 3 ramek zbudowanych z tego samego typu płaskowników. We wszystkich
rozpatrywanych przypadkach udało się na tyle uszkodzić pocisk, że podczas uderzenia
zapalnikiem w płytę świadek nie dochodziło do generowania strumienia kumulacyjnego.
Potwierdza to skuteczność omawianego rozwiązania oraz wskazuje jego przydatność do
obrony przed tego typu zagrożeniem pociskami. Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że
analizowane płaskowniki są o ok. 22% lżejsze od płaskowników o tych samych wymiarach
zewnętrznych, ale bez wyciętych otworów i ząbków. Jest to ogromna zaleta szczególnie
w przypadku aplikacji tego rozwiązania na pojazdach o wysokiej mobilności. Cecha ta jest
szczególnie ważna w przypadkach zastosowania niniejszego rozwiązania na pojazdach
o małej masie własnej, gdzie każde dodanie masy może spowodować duże ograniczenie
mobilności tych pojazdów.
Literatura
[1] A. Wiśniewski: Pancerze budowa, projektowanie i badanie. WNT, Warszawa 2001.
[2] I. Witkowski: Broń przeciwpancerna. Lampart. Warszawa, 1996.
[3] M. Bodjański: Przegląd aktualnie stosowanych rozwiązań w dziedzinie radiolokacji
dopplerowskiej, Biuletyn PTU WITU nr 96, s. 131-138. Zielonka, 2005r.
56