الدروع التفاعلية
الدروع التفاعلية هي نوع من أنواع دروع المركبات المستخدمة لحماية المركبات، وخاصة الدبابات الحديثة، من الذخائر الخارقة للدروع المضادة للمركبات.
تُعدّ الدروع التفاعلية أكثر فعالية ضد الشحنات المشكلة والقذائف المخترقة للطاقة الحركية الصلبة . فعندما تصطدم شحنة مشكلة باللوحة العلوية للدرع، فإنها تُفجّر المتفجرات الداخلية، مُطلقةً ضرراً غير حاد يمكن للدبابة امتصاصه.
النوع الأكثر شيوعًا هو الدرع التفاعلي المتفجر (ERA)، ولكن تشمل الأنواع الأخرى الدرع التفاعلي المتفجر ذاتي التحديد (SLERA)، والدرع التفاعلي غير النشط (NERA)، والدرع التفاعلي غير المتفجر (NxRA)، والدرع الكهربائي. وتستطيع وحدات NERA وNxRA تحمل ضربات متعددة، على عكس ERA وSLERA.
يمكن التغلب على الدروع التفاعلية بضربات متعددة في نفس المكان، وغالبًا ما يتم ذلك باستخدام أسلحة الشحنة المزدوجة ، التي تطلق شحنتين أو أكثر من الشحنات المشكلة في تتابع سريع.
تاريخ
الحرب العالمية الثانية
تُعدّ أستراليا أول دولة موثقة قامت بوضع تصورات وتطوير أساليب لتعطيل وتشتيت مسار قذيفة الشحنة المجوفة بهدف تقليل قدرتها على الاختراق. في تقرير صدر في يونيو 1944 عن مختبر ممارسات تصنيع المتفجرات التابع لمصنع ماريبيرنونغ للمتفجرات الدفاعية ، تم تحديد متطلبات تشغيلية للدفاع ضد قذائف الشحنة المجوفة اليابانية عيار 75 ملم التي استُخدمت ضد دبابات الحلفاء في المحيط الهادئ.
تم تحديد التأثير التدميري للشحنة المشكلة على أنه ناتج عن تيار نفاث يتحرك بسرعات عالية، ويتكون من جزيئات من البطانة. وقد طُورت طريقتان لتدمير هذا التيار: الأولى هي إجباره على العمل من خلال طبقة من المتفجرات، مما يؤدي إلى تعطيله؛ والثانية هي إجباره على العمل من خلال طبقة من المؤكسد، مما يؤدي إلى تدميره عن طريق حرقه بعوامل مؤكسدة.
أُجريت التجارب الأولى باستخدام شحنات صغيرة قادرة على اختراق صفيحة فولاذية بسماكة بوصتين، والتي تم اختراقها بسهولة بواسطة طبقة من المتفجرات (باراتول، آر دي إكس، كورديت ، إلخ) أو وسط مؤكسد قوي. وأُجريت تجارب لاحقة باستخدام قنابل يدوية بريطانية من طراز رقم 68 وقنابل يدوية أمريكية من طراز M9A1. وقد اقتصر عدد التجارب على عدد محدود، مما أدى إلى نتائج متباينة.
اعتُبر مزيج من متفجرات نترات الصوديوم والبوتاسيوم الخيار الأمثل نظرًا لخصائصه في الصب. يعمل هذا المزيج كمؤكسد قابل للانفجار عند تشتيته وتسخينه. وقد استقر مختبر ممارسات تصنيع المتفجرات على الجمع بين مفاهيم الدروع الكيميائية والدروع التفاعلية المتفجرة لمواجهة خطر الشحنات الجوفاء. [ 1 ] [ 2 ]
الحرب الباردة
طُرحت فكرة نظام الحماية من الانفجارات ( kontrvzryv بالروسية) في الدروع في الاتحاد السوفيتي عام 1949 من قِبل الأكاديمي بوغدان فياتشيسلافوفيتش فويتسيخوفسكي ، وذلك في معهد البحوث العلمية للصلب (NII Stali) . [ 3 ] أُنتجت النماذج الأولية خلال ستينيات القرن العشرين. إلا أن عدم كفاية التحليل النظري خلال إحدى التجارب أدى إلى انفجار جميع عناصر النموذج الأولي. ولأسباب عديدة، منها الحادث المذكور آنفًا والاعتقاد السائد بأن الدبابات السوفيتية تتمتع بدروع كافية، توقف البحث. ولم يُجرَ أي بحث إضافي حتى عام 1974، حين أعلنت وزارة الصناعات الدفاعية عن مسابقة لاختيار أفضل نظام حماية للدبابات.
أجرى مركز بيكاتيني أرسنال ، وهو منشأة بحثية عسكرية أمريكية، تجارب لاختبار شحنات القطع الخطية ضد الذخيرة المضادة للدبابات في الخمسينيات من القرن الماضي. وخلص الباحثون إلى أن الشحنات قد تكون فعالة مع آلية استشعار وإطلاق مناسبة، لكنهم أشاروا إلى "قيود تكتيكية"؛ وتم رفع السرية عن التقرير في عام 1980. [ 4 ]
قام الباحث الألماني الغربي مانفريد هيلد بعمل مماثل مع جيش الدفاع الإسرائيلي في الفترة من 1967 إلى 1969. [ 5 ] تم تركيب الدروع التفاعلية التي تم إنشاؤها بناءً على البحث المشترك لأول مرة على الدبابات الإسرائيلية خلال حرب لبنان عام 1982، وقد تم اعتبارها فعالة للغاية.
دروع تفاعلية متفجرة
يتكون عنصر من عناصر الدروع التفاعلية المتفجرة (ERA) إما من صفيحة أو لوح من المتفجرات شديدة الانفجار محصور بين لوحين معدنيين، أو من عدة قضبان على شكل موزة مملوءة بالمتفجرات شديدة الانفجار، وتُعرف باسم الشحنات المشكلة. عند تعرضها لهجوم من سلاح خارق، تنفجر المتفجرات، دافعةً اللوحين المعدنيين بقوة لإلحاق الضرر بالسلاح المخترق. أما الشحنات المشكلة، فتنفجر كل منها على حدة، مطلقةً لوحًا مدببًا، مصممًا لصد المقذوف القادم أو تفجيره أو قطعه.
يُعزى هذا الاضطراب إلى آليتين. أولاً، تُغيّر الصفائح المتحركة السرعة الفعّالة وزاوية اصطدام نفاثة الشحنة المشكلة، مما يُقلل زاوية السقوط ويزيد السرعة الفعّالة للنفاثة بالنسبة لعنصر الصفيحة. ثانياً، نظراً لأن الصفائح مائلة مقارنةً باتجاه الاصطدام المعتاد لرؤوس الشحنة المشكلة، فمع تحرك الصفائح للخارج، تتحرك نقطة الاصطدام على الصفيحة بمرور الوقت، مما يتطلب من النفاثة اختراق صفائح جديدة من المادة. هذا التأثير الثاني يزيد بشكل كبير من سُمك الصفيحة الفعّال أثناء الاصطدام.
لكي تكون الدروع التفاعلية المتفجرة فعالة ضد المقذوفات ذات الطاقة الحركية، يجب أن تستخدم صفائح أكثر سمكًا ووزنًا، وطبقة متفجرة أكثر سمكًا تبعًا لذلك. يمكن لهذه الدروع التفاعلية المتفجرة الثقيلة ، مثل درع كونتاكت-5 السوفيتي الصنع ، أن تُحطم قضيبًا خارقًا أطول من عمق الدرع التفاعلي، مما يقلل من قدرتها على الاختراق. مع ذلك، فإن هذه الدروع التفاعلية المتفجرة غير فعالة ضد المقذوفات الحديثة الخارقة للدروع ذات الزعانف المثبتة والقابلة للفصل (APFSDS)، نظرًا لتكوينها من اليورانيوم المنضب.
يُعدّ عامل التفجير ، أو سرعة انفجار العنصر المتفجر ، جانبًا مهمًا من جوانب الدروع التفاعلية المتفجرة. فكلما زادت قوة التفجير وسرعة الصفيحة، زادت كمية مادة الصفيحة التي تدخل مسار النفث القادم، مما يزيد بشكل كبير من سمك الصفيحة الفعال. ويبرز هذا التأثير بشكل خاص في الصفيحة الخلفية المتراجعة بعيدًا عن النفث، حيث يتضاعف سمكها الفعال ثلاث مرات مع مضاعفة السرعة. [ 6 ]
تُستخدم الدروع التفاعلية المتفجرة أيضًا لمواجهة المقذوفات المصنعة باستخدام الشحنات المشكلة. يجب أن يُعطّل الانفجار المضاد المقذوف القادم بحيث يتوزع زخمه في جميع الاتجاهات بدلاً من اتجاهه نحو الهدف، مما يقلل من فعاليته بشكل كبير.
حظيت الدروع التفاعلية المتفجرة بتقدير كبير من الاتحاد السوفيتي ودوله المستقلة حاليًا منذ ثمانينيات القرن الماضي، وقد صُممت جميع الدبابات تقريبًا في ترسانة جيوش أوروبا الشرقية اليوم إما لاستخدام هذه الدروع أو أُضيفت إليها بلاطات منها، بما في ذلك دبابات T-55 و T-62 التي صُنعت قبل أربعين إلى خمسين عامًا، والتي لا تزال تُستخدم حتى اليوم من قبل وحدات الاحتياط. يستخدم الجيش الأمريكي الدروع التفاعلية في دبابات أبرامز كجزء من حزمة TUSK (مجموعة أدوات البقاء في المناطق الحضرية للدبابات) وفي مركبات برادلي، كما يستخدمها الإسرائيليون بكثرة في دبابات M60 الأمريكية الصنع .
تُستخدم بلاطات الدروع التفاعلية المتفجرة كدروع إضافية (أو ملحقة ) لأجزاء المركبة القتالية المدرعة الأكثر عرضة للإصابة، وعادةً ما تكون مقدمة الهيكل ( الدرع الأمامي ) ومقدمة وجوانب البرج. ويتطلب استخدامها أن تكون المركبة مدرعة بشكل كثيف لحماية نفسها وطاقمها من انفجار الدروع التفاعلية المتفجرة.
من بين التعقيدات الأخرى لاستخدام الدروع التفاعلية المتفجرة (ERA) الخطر الكامن على أي شخص بالقرب من الدبابة عند انفجار إحدى الصفائح، مع العلم أن انفجار رأس حربي مضاد للدبابات شديد الانفجار (HEAT) يُشكل خطراً جسيماً على أي شخص بالقرب من الدبابة. ورغم أن صفائح الدروع التفاعلية المتفجرة مصممة فقط للانتفاخ بعد الانفجار، إلا أن الطاقة المُجتمعة للمتفجرات، بالإضافة إلى الطاقة الحركية أو الانفجارية للقذيفة، غالباً ما تتسبب في انفجار الصفيحة، مُحدثةً شظايا تُهدد بإصابة أو قتل المارة. لذا، يجب على المشاة العمل على مسافة من المركبات المحمية بالدروع التفاعلية المتفجرة في العمليات المشتركة للأسلحة .
حساسية
لا تتأثر الدروع التفاعلية المتفجرة (ERA) بتأثير المقذوفات الحركية التي يصل عيارها إلى 30 ملم. تخترق قذيفة مدفع أوتوماتيكي خارق للدروع عيار 20 ملم عينة من الدروع التفاعلية المتفجرة الصربية، لكنها لا تنفجر. ومع ذلك، تشير المحاكاة الحاسوبية إلى أن قذيفة شديدة الانفجار مضادة للدبابات (HEAT) صغيرة العيار (30 ملم) ستفجر الدروع التفاعلية المتفجرة، كما تفعل الشحنات المشكلة الأكبر حجماً والقذائف الخارقة للدروع ذات الزعانف المسطحة (APFSDS). [ 7 ]
دروع تفاعلية غير متفجرة وغير نشطة
تعمل الدروع التفاعلية المتفجرة (NERA) والدروع التفاعلية المتفجرة (NxRA) بطريقة مشابهة للدروع التفاعلية المتفجرة، ولكن بدون البطانة المتفجرة. تتكون هذه الدروع من صفيحتين معدنيتين تفصل بينهما بطانة خاملة، مثل المطاط. [ 8 ] عند اصطدامها بنفث معدني من شحنة مشكلة، يتبدد جزء من طاقة الاصطدام في طبقة البطانة الخاملة، ويؤدي الضغط العالي الناتج إلى انحناء أو انتفاخ موضعي للصفيحتين في منطقة الاصطدام. ومع انتفاخ الصفيحتين، تتغير نقطة اصطدام النفث، مما يزيد من السماكة الفعالة للدرع. وهذا يشبه إلى حد كبير الآلية الثانية التي تستخدمها الدروع التفاعلية المتفجرة، ولكنها تستخدم الطاقة من نفث الشحنة المشكلة بدلاً من المتفجرات. [ 9 ]
بما أن البطانة الداخلية غير متفجرة، فإن الانتفاخ الناتج عنها أقل طاقةً من الدروع التفاعلية المتفجرة، وبالتالي يوفر حماية أقل من درع تفاعلي متفجر مماثل في الحجم. مع ذلك، فإن الدروع التفاعلية غير المتفجرة (NERA) والدروع التفاعلية غير المتفجرة (NxRA) أخف وزنًا، وأكثر أمانًا في التعامل، وأكثر أمانًا للمشاة القريبين؛ ويمكن نظريًا وضعها على أي جزء من المركبة؛ ويمكن تغليفها في طبقات متعددة متباعدة عند الحاجة. ومن أهم مزايا هذا النوع من الدروع أنه لا يمكن اختراقه بواسطة الشحنات المتفجرة ذات الرؤوس الحربية المزدوجة، والتي تستخدم رأسًا حربيًا أماميًا صغيرًا لتفجير الدرع التفاعلي المتفجر قبل إطلاق الرأس الحربي الرئيسي.
درع كهربائي
الدرع الكهربائي أو الدرع الكهرومغناطيسي تقنية دروع تفاعلية مقترحة. يتكون من لوحين موصلين أو أكثر، يفصل بينهما فجوة هوائية أو مادة عازلة، مما يُشكل مكثفًا عالي الطاقة . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] أثناء التشغيل، يقوم مصدر طاقة عالي الجهد بشحن الدرع. عندما يخترق جسم ما الألواح، تُغلق الدائرة لتفريغ المكثف، مُفرغةً الطاقة في الجسم المخترق، مما قد يُبخره أو حتى يُحوله إلى بلازما ، مُشتتًا الهجوم. ليس من المعروف للعامة ما إذا كان من المفترض أن يعمل هذا الدرع ضد كلٍ من المخترقات الحركية ونفاثات الشحنة المشكلة، أم ضد الأخيرة فقط. حتى عام 2005، لم تكن هذه التقنية قد طُبقت بعد على أي منصة تشغيلية معروفة.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "مزيج نترات البوتاسيوم ونتريت الصوديوم" . شركة كاميو للكيماويات . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أغسطس 2024 .
- ↑ كولسون، دبليو إتش (يونيو 1944). "1 0 الأرشيف الأسترالي للأسلحة المتفجرة، من إد ويبستر من أرشيفات الأسلحة المدرعة" . مصنع المتفجرات ماريبيرنونغ/إد ويبستر. مختبر ممارسات تصنيع المتفجرات . تم الاطلاع عليه في 3 أغسطس 2024 .
- ↑ تطور الدروع التفاعلية المتفجرة وتأثيرها على حرب الدبابات . نُشر في ٢٦ أكتوبر ٢٠٢٢. ماتيو زانوتي. تاريخ الاطلاع: ٢٧ مايو ٢٠٢٥.
- ↑ "الاختبارات الأولية لجهاز ترسانة بيكاتيني (شحنة القطع الخطية) ضد الذخيرة التي تُطلق ديناميكيًا" . مركز المعلومات التقنية الدفاعية . تم الاطلاع عليه في 3 مارس 2024 .
- ↑ جونز، كلايف؛ بيترسن، توري تي. (2013). دبلوماسية إسرائيل السرية . مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 9780199365449تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 18 فبراير 2023 – عبر كتب جوجل.
- ↑ هيلد، مانفريد (20 أغسطس 2004). "سُمك الصفائح الديناميكي لطبقات الدروع التفاعلية المتفجرة ضد نفاثات الشحنة المشكلة". المواد الدافعة والمتفجرات والألعاب النارية . 29 (4): 245-246 . doi : 10.1002/prep.200400051 .
- ↑ أوغرتشيتش، مارينكو (2004). "معايير وتقييم الحساسية الباليستية للدروع التفاعلية المتفجرة" . المجلة العلمية التقنية (صربيا) . 54 (1) . تاريخ الاسترجاع: 16 مايو 2023 .
- ↑ "أنظمة الحماية للمركبات المدرعة المستقبلية" . مؤرشف من الأصل في 30 أغسطس 2008. تم الاطلاع عليه في 10 أغسطس 2008 .
- ↑ مادة نشطة غير متفجرة وعنصر درع تفاعلي باستخدام نفس المادة. مؤرشف في 2017-07-12 في Wayback Machine ، طلب براءة اختراع أمريكي 20060011057، تم الوصول إليه في 29 أغسطس 2007.
- ↑ الجيش الأمريكي يستخدم القوة (أرشيف 2013-04-09 في Wayback Machine (Wired News)).
- ↑ دروع "ستار تريك" لحماية الدبابات العملاقة (صحيفة الغارديان).
- ↑ ""درع كهربائي" يُبخر قنابل وقذائف مضادة للدبابات - صحيفة التلغراف . ١٩ أغسطس ٢٠٠٢. مؤرشف من الأصل في ٢١ مارس ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ٢ أبريل ٢٠١٨ .
- ↑ "الدروع الكهربائية للمركبات قادرة على صدّ الأسلحة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2011 .
- ↑ "دروع إضافية متطورة للمركبات الخفيفة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أكتوبر 2007 .
مراجع عامة
- مانفريد هيلد: "دليل براسي الأساسي للدروع التفاعلية المتفجرة والشحنات المشكلة"، براسي 1999، رقم ISBN 1-85753-225-2
- غراسفالد، ماركوس؛ غوتسر، رافائيل؛ برينر، جاكوب؛ غرابنر، فلوريان؛ ليمان، تيمو؛ أوليريش، أندريا (14 أبريل 2019). "التغلب على أنظمة التدريع والحماية الحديثة" . ندوة التأثير فائق السرعة الخامسة عشرة لعام 2019. الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. doi : 10.1115/HVIS2019-050 . ISBN 978-0-7918-8355-6. S2CID 240881543 .
روابط خارجية
- تحديث الدفاع: بدلات الدروع التفاعلية
- تحديثات الدفاع: حماية متقدمة للمركبات المدرعة الحديثة
- مختبر علوم وتكنولوجيا الدفاع: الدروع الكهربائية - خطر قذائف آر بي جي
- دروع المركبات
- هندسة المتفجرات
- الاختراعات السوفيتية