Oczywiście istnieją nieuniknione i nieuniknione bariery, powiedzmy, niezmienne prawa fizyki, które ograniczają możliwości rozwoju. Może się okazać, że w niektórych obszarach doskonalenie jest generalnie niemożliwe, ponieważ technologia osiągnęła już optymalny poziom rozwoju.
Amunicja czołgowa należy do obszaru, w którym dla niewprawnego oka ten stan powinien być już osiągnięty. Zasadniczym wyzwaniem jest dostarczenie celowi skutecznego ładunku bojowego dokładnie w momencie, gdy jest on potrzebny. Wzrost celności w przyszłości najprawdopodobniej będzie wynikał ze zmiany armaty, a nie pocisku. Jeśli nowe materiały mogą zapewnić lepszą penetrację pancerza, zostaną oczywiście sprawdzone, przetestowane, a następnie wprowadzone do produkcji. Inny sprzęt bojowy pocisków, tworzący różne efekty, będzie rozwijany i wdrażany w zależności od potrzeb i dalej, ale podstawy oczywiście pozostaną takie same.
Skala innowacji
Jednak w praktyce istnieje spore pole do innowacji, nawet w tak wąskim obszarze, jak amunicja czołgowa. Zmieniające się potrzeby są determinowane przez zmieniające się wymagania i chociaż rozwój pocisków raczej nie jest przyczyną, ale reakcją na rozwój innych technologii, pilnie potrzebna jest ich poprawa.
Chociaż może minąć trochę czasu, zanim rewolucyjne zmiany dotrą na linię frontu, niektóre z nich mogą nastąpić tylko dzięki równoległemu rozwojowi nowych technologii uzbrojenia, zarysy nowej generacji pocisków dużego kalibru już wyraźnie się pojawiają.
„Rząd USA wykonał bardzo dobrą robotę w ciągu ostatnich 40 lat, utrzymując czołg jako platformę bojową o wysokim priorytecie, która powinna mieć znaczną przewagę nad podobnymi platformami potencjalnego przeciwnika”, powiedział Craig Aakhus z Northrop Grumman Innovation Systems, dodając to, ponieważ z tego powinni dużo zainwestować w rozwój swojej linii amunicji do czołgów.
Wydaje się, że rozwój amunicji dla amerykańskich czołgów składa się z długiego łańcucha subtelnych zmian, które stopniowo rozszerzały ich możliwości bez konieczności dużej transformacji całego systemu dostarczania czynników niszczących. „Kiedy po raz pierwszy umieściliśmy system 120 mm na czołgu Abrams w połowie lat 80., przenieśliśmy kilka niemieckich pocisków z Niemiec do Stanów Zjednoczonych, a następnie natychmiast zaczęliśmy je ulepszać”.
„Pod koniec lat 80. rząd USA podjął poważną inicjatywę, aby zlikwidować lukę technologiczną. Po przeprowadzeniu kompleksowych testów zdali sobie sprawę, że te pociski nie w pełni spełniały wszystkie wymagania armii. W związku z tym pod koniec lat 80. - na początku lat 90. większy nacisk położono na ich ulepszenie, podczas gdy opracowano kilka nowych rodzajów pocisków o różnych efektach”.
„Na przykład zdalny bezpiecznik został również dodany do pocisku 830A1 HEAT z wyściółką” – powiedział Aakhus. - W tamtym czasie nacisk kładziono oczywiście na walkę z helikopterami. Wtedy armia zwróciła szczególną uwagę na zagrożenia pancerne i na początku lat 90. dokonała gwałtownego skoku w pociskach kinetycznych, a my kontynuujemy tę pracę do dziś”.
„Ogólnie rzecz biorąc, armia przyjmuje nowy pocisk co 8-10 lat, dużo inwestuje w technologię i materiały, aby zapewnić, że nasze systemy uzbrojenia sprostają obecnym zagrożeniom. Oczywiście nadal pracujemy z tym samym systemem uzbrojenia, ale wydłużyliśmy jego żywotność, integrując nowe technologie z amunicją”.
Aakhus zwrócił uwagę, że inicjatywa i determinacja armii amerykańskiej odgrywa ważną rolę w rozwoju tych wydarzeń.
„Zagrożenia ewoluują i musimy wyprzedzać te zagrożenia. Uważam, że społeczność użytkowników wykonuje niesamowitą pracę, identyfikując te zagrożenia. Podstawowe potrzeby są napędzane przez społeczność klientów, a my, jako programiści i dostawcy, odpowiadamy na nie. Pracujemy z nimi ramię w ramię. Zanim pojawią się wymagania, widzimy te same trendy w zagrożeniach, dlatego równolegle identyfikujemy zagrożenia i staramy się sprostać tym potrzebom.”
Aakhus wskazał na opracowanie nowego zaawansowanego, uniwersalnego pocisku 105 mm, który wdrożył to zsynchronizowane podejście przemysłu i klienta wojskowego.
„Pojawiają się nowe zagrożenia, np. rozpowszechniły się przeciwpancerne systemy rakietowe i trzeba z nimi walczyć. Branża reaguje, oferując amunicję z ulepszonymi głowicami i inteligentnymi bezpiecznikami”.
Uderzenie
W Europie pracują nad bardziej radykalnym rozwiązaniem. Wspólne przedsięwzięcie brytyjskiego BAE Systems i francuskiego Nexter, CTA International (CTAI), opracowało zupełnie nowy system uzbrojenia, który wykorzystuje niekonwencjonalne podejście do projektowania pocisków. Amunicja teleskopowa to pocisk znacznie lub nawet całkowicie „wpuszczony” w ładunek prochowy w rękawie. Taki układ pozwolił znacznie zmniejszyć rozmiar i masę strzału w porównaniu do konwencjonalnych pocisków, a także umożliwił użycie bezogniwowego źródła amunicji. System jako całość – armata z pociskami teleskopowymi – obiecuje kilkakrotnie większy wpływ niż porównywalne systemy, które powinny zastąpić. Dodatkowo, w porównaniu z tradycyjną armatą, system teleskopowy, dzięki bardziej racjonalnemu składowaniu amunicji, może pomieścić na pokładzie czterokrotnie więcej pocisków.
Chociaż system CTAI ma stosunkowo mały kaliber 40 mm, oferuje możliwości porównywalne z systemami o większym kalibrze. CTAI twierdzi, że system nadaje się nie tylko do montażu na pojazdach kategorii BMP, na przykład brytyjskich Ajax i Warrior, na których jest już zainstalowany, ale także do montażu na czołgach podstawowych.
Rozwój amunicji teleskopowej rozpoczął się dawno temu - koncepcja została zaproponowana na początku lat 50. w Stanach Zjednoczonych - ale złożoność rozwiązania i brak niezbędnych technologii nie pozwoliły na wprowadzenie ich do masowej produkcji. „Pomysł umieszczenia pocisku w łusce od dziesięcioleci był nieuchwytnym, ale cenionym celem” – powiedział Rory Chamberlain z CTAI. - Stary trójkąt „mobilność, stabilność bojowa i skuteczność ognia” zawsze był problemem w przypadku czołgu średniego, ponieważ próbując zwiększyć skuteczność ognia działa i systemów stawał się tak ciężki, że negatywnie wpływał na mobilność iw rezultacie przeżywalność. System teleskopowy to jedyne rozwiązanie, ponieważ posiada mniejsze działo i podajniki. Cały system kręci się wokół amunicji, najważniejsze jest bezpieczne i niezawodne włożenie pocisku do łuski, w wyniku czego uzyskujemy jego nieodłączne wysokie właściwości.”
Głównym problemem technicznym, który musiała rozwiązać CTAI, było uszczelnienie pocisku. „Gazszczelność zawsze była jednym z największych wyzwań” – powiedział Chamberlain.- W starych konstrukcjach szczelność osiągano, gdy pocisk poruszał się po gwintowaniu w lufie. W naszym rozwiązaniu sama obudowa skorupy zapewnia szczelność. To było trudne, ale udało nam się to osiągnąć w CTAI i być może to było głównym motorem sukcesu”.
Po rozwiązaniu tego problemu reszta rozwoju przebiegała sprawnie, bez nienormalnych problemów.
„Złamanie orzecha nie jest trudne - wystarczy wiedzieć, którego narzędzia użyć, a będzie to łatwiejsze. Co prawda nasz pocisk ma więcej komponentów niż zwykła standardowa amunicja, ale kiedy faktycznie zagłębimy się w szczegóły i przyjrzymy się rozwiązaniu, okazuje się to całkiem proste.”
powiedział Szambelan.
„Nie powiedziałbym, że aby to osiągnąć, musieliśmy zainwestować w szaloną technologię. To podstawowe zasady produkcji, które zostały wypracowane przez lata. Umieszczenie ich we właściwej kolejności, zrozumienie systemu i tego, jak to wszystko działa razem, to to, co CTAI było w stanie zrobić.”
Konstruktywne wyzwania
Wyprodukowanie nowego typu pocisku wymaga podobnych umiejętności i przestrzegania tych samych zasad, co przy produkcji amunicji standardowej, ale, jak wyjaśnił Chamberlain, operacje w procesie produkcji - np. dołożenie do korpusu prochowca, czy proces zwany zaciskaniem, który w konwencjonalnym pocisku polega na wciskaniu tulei, a w pocisku teleskopowym na dociskaniu przedniej i tylnej osłony, są one rozmieszczone w innej kolejności ze względu na specyfikę każdego typu. „Te pojedyncze operacje są bardzo proste, gdy robisz pociski, ale być może wykonujesz je w innej kolejności”, powiedział. - Wyobraź sobie, że ostatnią operacją wykonywaną w konwencjonalnej amunicji jest pocisk, następnie jest on zagniatany i wciskany w rękaw. W przypadku amunicji teleskopowej w pierwszej kolejności należy wziąć pocisk, a następnie umieścić go w rękawie. Ponadto wewnątrz znajduje się propelent, po czym następuje zaciskanie. Zmienia tylko kolejność operacji, ale poszczególne kroki są takie same, jak w przypadku tradycyjnych muszli.”
Przeprojektowanie całego systemu uzbrojenia jako całości, w porównaniu z wielokrotnym stopniowym ulepszaniem jednego z jego elementów, z pewnością wydawało się większym ryzykiem. Mówiąc o pierwszych udanych testach ogniowych systemu zainstalowanego na brytyjskim wozie opancerzonym Ajax w 2016 roku, lider tego projektu zauważył, że „nie należy lekceważyć złożonych problemów, które pojawiają się na drodze do tego”. Zauważył jednak także „możliwości transformacyjne systemu nastawione na wygrywanie”. Wydaje się, że korzyści tutaj mogą być znacznie większe niż w przypadku programu o mniej ambitnych celach.
Według CTAI system CT40 poprawi wszystkie trzy elementy: mobilność, odporność bojową i skuteczność ognia. Niektóre z tych ulepszeń zostaną wdrożone albo przez działo, albo przez jego elementy wspierające, w szczególności sklep.
Wciąż kontrowersyjne jest pytanie, czy wersja systemu zintegrowana z brytyjskimi pojazdami będzie równie skuteczna, jak ta zainstalowana na francuskich pojazdach opancerzonych rozpoznawczych Jaguar, w których zintegrowany jest w pełni kompletny system CTAI. Wielka Brytania wybrała inne rozwiązanie dla swoich platform Ajax i Warrior, powinny mieć wspólną wieżę, w której główny wykonawca Lockheed Martin UK instaluje broń wraz ze sprzętem innych firm. Jedynym niepodważalnym faktem jest to, że żadna z tych innowacji nie byłaby możliwa bez stworzenia nowego typu pocisku.
„Wymieniamy nabój 30 mm, który waży 350 gramów” – powiedział Chamberlain. - Nasz nowy pocisk waży kilogram, czyli głowica jest prawie trzykrotnie większa. Wszystkie armie mówią o średnicy pocisku, ale jego wyposażenie bojowe i penetracja pancerza są ważne. Ludzie myślą, że pociski 30 mm i 40 mm nie różnią się zbytnio, ale w rzeczywistości jest duża różnica w odniesieniu do głowicy bojowej. W rzeczywistości jest czterokrotnie mocniejszy”.
„Co jest ważne dla załóg, kiedy strzelają? Uderzyć w cel. Na tym polega technologia teleskopowa. Ilość nie jest konieczna, nie jest konieczne, aby był to pocisk 40 mm, po prostu szybciej jest mieć większy wpływ na cel, trafić go i wrócić do domu cały i zdrowy.”
Inne deklarowane zalety systemu obejmują zdolność operatora do szybkiego przełączania się między różnymi typami, przeładowywania i strzelania podczas jazdy. Biorąc pod uwagę zwiększoną siłę ognia oferowaną przez bardziej kompaktowe rozwiązanie i zwiększoną objętość załogi w wieży, możemy mówić o efekcie mnożnika, jaki zapewnia ten system teleskopowy.
„Wcześniej przy przeładowywaniu trzeba było gdzieś się zatrzymać i przeładować armatę, teraz to już przeszłość” – powiedział Chamberlain. - Możesz po prostu ładować podczas jazdy. Sklep jest stacjonarny, w naszym systemie jest bardzo podobny do szuflady, kiedy otwierasz szufladę, wkładasz do niej pocisk, zamykasz szufladę, odczytuje rodzaj pocisku i dokładnie wie, gdzie się on znajduje w sklepie. Jeśli musisz wybrać konkretny rodzaj amunicji, magazynek po prostu przewraca się do wybranej skrzynki. W sklepie możesz mieć kilka rodzajów, z których wszystkie są dostępne w magazynie.”
Zmiana typu
Do chwili obecnej produkuje się i dostarcza do klientów lub jest kwalifikowana amunicja siedmiu różnych typów: smuga przeciwpancerna z trzonem stabilizującym (opierśniona) z odłączaną tacą i smugaczem lub BOPS; uniwersalny ze znacznikiem; uniwersalny z bezpiecznikiem czołowym ze znacznikiem; uniwersalne odmuchiwanie powietrzem ze znacznikiem: kinetyczne odmuchiwanie powietrzem; i dwie praktyczne muszle. Pierwszy, który już wszedł do wojska, otrzymał oznaczenie TP-T (Target Practice - Tracer), natomiast drugi TP-RR (Target Practice - Reduced Range) o zmniejszonym zasięgu jest wciąż w fazie rozwoju. Chamberlain zauważył, że lista nie jest wyczerpująca. „Technologia teleskopowa może być zastosowana do wszystkiego, co można włożyć do rękawa. Nie ograniczamy się do naszych obecnych typów. Przyglądamy się badaniom nad różnymi pociskami, które chcielibyśmy wdrożyć, ale są one na wczesnym etapie oceny wstępnej oceny technicznej.”
Możliwość szybkiego przełączania się z jednego typu na inny jest kluczowym elementem zwiększania możliwości, jakie obiecuje koncepcja teleskopu. Wraz z początkiem pojawienia się nowej broni w swoich arsenałach klienci zaczęli opracowywać zasady jej użycia bojowego, jednocześnie równolegle opracowywane są obiecujące rodzaje amunicji, co zwiększy skuteczność systemu.
„W przeciwieństwie do armaty 30 mm Rarden w pojazdach bojowych brytyjskiej piechoty Warrior, która może strzelać tylko w magazynkach składających się z trzech pocisków (dwóch w magazynku, czyli maksymalnie 6 pocisków) i która nie ma możliwości zmiany typu pocisku, z CT40 możesz łatwo zmienić typ, dzięki czemu możesz mieć różne typy kolejek i różne efekty. Twoim głównym zadaniem jest prawidłowe używanie różnych rodzajów pocisków i uzyskanie jak najlepszego wpływu na cele.” Nie wchodząc w szczegóły Chamberlain zasugerował, że w 2020 roku firma będzie mogła ujawnić swoje plany i inne rodzaje amunicji „które nasi klienci chcą zobaczyć”.
Redukcja wagi jest głównym celem wszystkich programów amunicji i jest kolejnym obszarem, który producenci amunicji mogą podjąć w celu ulepszenia swoich produktów. Aakhus wyjaśnił, że amerykański klient jego firmy pomógł poprawić skuteczność ognia amunicji bez zwiększania jej masy, aktywnie badając potencjał różnych materiałów i przedstawiając sugestie dotyczące ich wykorzystania.
„W dziedzinie amunicji wykorzystującej energię kinetyczną Stany Zjednoczone zainwestowały dużo, aby uzyskać mniej masy pasożytniczej i umieścić więcej energii w rdzeniu” – wyjaśnił. - Na przykład zastosowanie materiałów kompozytowych do produkcji palety pozwoli dostarczyć więcej energii do celu i tym samym dokonać przełomu technologicznego. Paleta to tak naprawdę tylko część z pasożytniczą masą, której zadaniem jest prowadzenie pocisku przez lufę. Gdyby udało się go wyeliminować, byłoby wspaniale, im lżejszy się stajesz, tym lepiej. Tradycyjnie stosowano palety aluminiowe, ale mamy technologie kompozytowe, które pochodzą z przemysłu lotniczego, więc mamy wszelkie możliwości, aby jak najbardziej zredukować tę pasożytniczą masę.”
„Wojsko USA mocno zainwestowało w unikalne podstawowe technologie” – dodał Aakhus. - Ponadto w amunicji odłamkowo-burzącej pojawiają się nowe zaawansowane bezpieczniki do różnych celów. Stany Zjednoczone i inne kraje coraz częściej wykorzystują kanał transmisji danych do pocisku, czyli teraz w zależności od celu, do którego strzelamy, możemy podać pociskowi dodatkowe informacje, aby był bardziej czytelny. Integrujemy inteligentne bezpieczniki z pociskami odłamkowo-burzącymi o dużej eksplozji, które wcześniej były wyposażone tylko w bezpieczniki głowicowe, jednocześnie zwiększając poziom bezpieczeństwa dzięki niewrażliwym substancjom, kompatybilności elektromagnetycznej i innym technologiom.
Problemy z kosztami
Zwiększenie złożoności pocisków poprzez wprowadzenie elementów elektronicznych, a także inwestycje w nowe materiały mające na celu zmniejszenie masy, nieuchronnie pociąga za sobą wzrost kosztu każdego pocisku. „Oczywiście im więcej technologii wdrożysz, tym droższe stają się produkty” – powiedział Aakhus. „Zdając sobie z tego sprawę, w tym samym czasie opracowywaliśmy pociski szkoleniowe, które kopiują żywe pociski w balistyce, nacisk położono tutaj na zmniejszenie złożoności i kosztów. Zainwestowaliśmy w technologię, która pozwoliła obniżyć koszty ujęć treningowych, które wykonujemy co roku masowo, uczynić je przystępnymi cenowo i utrzymać poziom wyszkolenia naszych załóg. Jednocześnie jasne jest, że pociski wojskowe przechowywane w arsenałach, które mogą być używane tylko w niektórych operacjach, zawsze będą nieco droższe”.
Według niego stosunek zakupionych i wystrzelonych pocisków treningowych i bojowych wynosi około 10:1, czyli nacisk na użycie pocisków treningowych da znaczną ogólną redukcję kosztów szkolenia bojowego. Oczywiście pociski bezwładne kosztują mniej niż pociski wybuchowe, a droższe komponenty, takie jak zaawansowane lonty, często nie są zawarte w amunicji szkoleniowej.
Northrop Grumman wykorzystuje również niedrogie propelenty w swoich pociskach treningowych, zachowując droższe i najskuteczniejsze propelenty na ostrą amunicję.
Chamberlain powiedział, że opracowanie przez CTAI praktycznego narzędzia TP-RR pomoże klientom zaoszczędzić jeszcze więcej pieniędzy i poszerzyć możliwości szkoleniowe.
„Do pewnego zakresu ten pocisk pokrywa się w balistyce z żywym pociskiem, a następnie zaczyna gwałtownie spadać. Zmniejsza to bezpieczną strefę usuwania, czyli umożliwia prowadzenie ostrzału z większej liczby dystansów, co ułatwia szkolenie bojowe armii, których zakresy szkolenia są ograniczone obszarowo. Wierzymy, że gdy pocisk TP-RR przejdzie kwalifikację, stanie się praktycznym pociskiem następnej generacji ze względu na zalety, jakie zapewnia, a także niski koszt.”
Pomimo tego, że produkcja łusek teleskopowych jest bardzo podobna do produkcji amunicji tradycyjnej, koszt ich wytwarzania jest dziś znacznie wyższy. Koszt był jedną z przyczyn niepowodzenia wcześniejszych prób systemów teleskopowych. Według Chamberlaina każda ocena zdolności nie powinna skupiać się na koszcie każdego pojedynczego pocisku, ale na tym, jak najlepiej wykorzystać cały system, aby uzyskać pożądane uderzenie.
„Ile pocisków potrzebujesz, aby trafić w cel? Jeśli chodzi o BOPS, są tylko dwie opcje - albo przebijesz się przez pancerz, albo nie. Nieudana próba przebicia pancerza pozwala przeciwnikowi odpowiedzieć ogniem i nie jest to sytuacja, w której ktokolwiek chciałby być. Chciałbym mieć pewność co do mojej amunicji. Przeprowadziliśmy naszą analizę potencjału trafienia w cel, brytyjski Departament Obrony własną analizę, francuski własną, która pokazała, że mamy skuteczniejsze i tańsze rozwiązanie. I to jest fakt”.
