Natürlich gibt es unvermeidliche und unvermeidliche Barrieren, beispielsweise unveränderliche Gesetze der Physik, die die Entwicklungsmöglichkeiten einschränken. Es kann sich herausstellen, dass in bestimmten Bereichen eine Verbesserung generell nicht möglich ist, da die Technologie bereits ihren optimalen Entwicklungsstand erreicht hat.
Panzermunition gehört zu einem Bereich, in dem dieser Zustand für das ungeübte Auge bereits erreicht sein sollte. Die Herausforderung besteht im Wesentlichen darin, dem Ziel genau in dem Moment eine effektive Kampflast zuzuführen, in der sie benötigt wird. Eine Erhöhung der Genauigkeit wird in Zukunft höchstwahrscheinlich durch den Austausch der Kanone und nicht des Projektils erfolgen. Wenn die neuen Materialien eine bessere Rüstungsdurchdringung bieten können, werden sie natürlich überprüft, getestet und dann in Produktion genommen. Je nach Bedarf und weiter werden unterschiedliche Kampfausrüstungen von Projektilen entwickelt und eingesetzt, die unterschiedliche Effekte erzeugen, aber die Grundlagen bleiben natürlich gleich.
Das Ausmaß der Innovation
In der Praxis gibt es jedoch auch in einem so engen Bereich wie Panzermunition viel Raum für Innovationen. Sich ändernde Bedürfnisse werden durch sich ändernde Anforderungen bestimmt, und obwohl die Entwicklung von Projektilen eher keine Ursache, sondern eine Reaktion auf die Entwicklung anderer Technologien ist, ist deren Verbesserung dringend erforderlich.
Auch wenn es noch einige Zeit dauern kann, bis revolutionäre Veränderungen an die Fronten gelangen, manche nur mit der parallelen Entwicklung neuer Waffentechnologien geschehen können, zeichnen sich schon jetzt ganz deutlich die Umrisse einer neuen Generation großkalibriger Geschosse ab.
„Die US-Regierung hat in den letzten 40 Jahren sehr gute Arbeit geleistet, um den Panzer als eine Kampfplattform mit hoher Priorität zu behalten, die gegenüber ähnlichen Plattformen eines potenziellen Gegners eine deutliche Überlegenheit haben sollte“, sagte Craig Aakhus von Northrop Grumman Innovation Systems und fügte hinzu, dass, weil davon sollten sie viel in die Entwicklung ihrer Panzermunitionslinie investieren.
Die Entwicklung von Munition für amerikanische Panzer scheint aus einer langen Kette von subtilen Änderungen zu bestehen, die ihre Fähigkeiten allmählich erweiterten, ohne dass das gesamte Liefersystem von schädlichen Faktoren grundlegend verändert werden musste. "Als wir Mitte der 80er Jahre zum ersten Mal das 120-mm-System auf den Abrams-Panzer aufsetzten, überführten wir einige deutsche Granaten von Deutschland in die USA und begannen dann sofort damit, sie zu verbessern."
„Ende der 1980er Jahre startete die US-Regierung eine große Initiative, um die Technologielücke zu schließen. Nach umfassenden Tests stellten sie fest, dass diese Granaten nicht alle Anforderungen der Armee vollständig erfüllten. In diesem Zusammenhang wurde Ende der 80er - Anfang der 90er Jahre ein verstärkter Schwerpunkt auf deren Verbesserung gelegt, während mehrere neue Arten von Granaten mit unterschiedlichen Effekten entwickelt wurden.
„Zum Beispiel wurde der 830A1 HEAT-Schale mit einer Auskleidung auch eine Fernsicherung hinzugefügt“, sagte Aakhus. - Damals lag der Schwerpunkt natürlich auf Kampfhubschraubern. Dann schenkte die Armee gepanzerten Bedrohungen besondere Aufmerksamkeit und machte Anfang der 90er Jahre einen scharfen Sprung bei kinetischen Projektilen, und wir setzen diese Arbeit bis heute fort.
„Im Allgemeinen nimmt die Armee alle 8-10 Jahre ein neues Projektil an, sie investiert stark in Technologie und Materialien, um sicherzustellen, dass unsere Waffensysteme den aktuellen Bedrohungen gerecht werden. Natürlich arbeiten wir immer noch mit dem gleichen Waffensystem, aber wir haben dessen Lebensdauer durch die Integration neuer Technologien in die Munition erhöht."
Aakhus wies darauf hin, dass die Initiative und Entschlossenheit der amerikanischen Armee eine wichtige Rolle bei der Entwicklung dieser Entwicklungen spielt.
„Bedrohungen entwickeln sich weiter und wir müssen diesen Bedrohungen immer einen Schritt voraus sein. Ich glaube, dass die Benutzergemeinschaft bei der Identifizierung dieser Bedrohungen hervorragende Arbeit leistet. Kernbedürfnisse werden von der Kundengemeinschaft bestimmt, und wir als Entwickler und Lieferanten reagieren darauf. Mit ihnen arbeiten wir Hand in Hand. Wenn die Anforderungen herauskommen, sehen wir die gleichen Bedrohungstrends, daher identifizieren wir Bedrohungen parallel und bemühen uns, diese Anforderungen zu erfüllen.
Aakhus wies auf die Entwicklung eines neuen fortschrittlichen, vielseitigen 105-mm-Projektils hin, das diesen synchronisierten Ansatz von Industrie- und Militärkunden umsetzt.
„Neue Bedrohungen entstehen, zum Beispiel sind Panzerabwehr-Lenkflugkörpersysteme weit verbreitet, und es ist notwendig, sie zu bekämpfen. Die Industrie reagiert darauf, indem sie Munition mit verbesserten Sprengköpfen und intelligenten Sicherungen anbietet.
Auswirkung
In Europa arbeiten sie an einer radikaleren Lösung. Ein Joint Venture zwischen der britischen BAE Systems und der französischen Nexter, CTA International (CTAI), hat ein völlig neues Waffensystem entwickelt, das einen unkonventionellen Ansatz beim Projektildesign verwendet. Teleskopmunition ist ein Geschoss, das deutlich oder sogar vollständig in der Pulverladung in der Hülse "vertieft" ist. Diese Anordnung ermöglichte es, die Größe und Masse des Schusses im Vergleich zu herkömmlichen Geschossen deutlich zu reduzieren und auch eine gelenklose Munitionsversorgung zu verwenden. Das System als Ganzes – eine Kanone mit Teleskopgeschossen – verspricht um ein Vielfaches mehr Schlagkraft als vergleichbare Systeme, die sie ersetzen sollen. Zudem kann das Teleskopsystem im Vergleich zu einer herkömmlichen Kanone durch eine rationellere Munitionsverstauung viermal so viele Geschosse an Bord aufnehmen.
Obwohl das CTAI-System ein relativ kleines 40-mm-Kaliber hat, bietet es Fähigkeiten, die mit den Systemen mit größerem Kaliber vergleichbar sind. Laut CTAI eignet sich das System nicht nur für den Einbau in Fahrzeuge der BMP-Kategorie, zum Beispiel die britischen Ajax und Warrior, auf denen es bereits installiert ist, sondern auch für den Einbau in Kampfpanzer.
Die Entwicklung von Teleskopmunition begann schon vor langer Zeit – das Konzept wurde Anfang der 50er Jahre in den USA vorgeschlagen – aber die Komplexität der Lösung und das Fehlen der notwendigen Technologien ließen keine Massenproduktion zu. „Die Idee, ein Projektil in eine Patronenhülse zu stecken, war seit Jahrzehnten ein schwer fassbares, aber geschätztes Ziel“, sagte Rory Chamberlain von CTAI. - Das alte Dreieck aus "Mobilität, Gefechtsstabilität und Feuereffizienz" war bei einem mittleren Panzer schon immer ein Problem, denn beim Versuch, die Feuereffizienz der Waffe zu erhöhen, wurden die Systeme so schwer, dass dies die Beweglichkeit negativ beeinflusste und damit die Überlebensfähigkeit. Das Teleskopsystem ist die einzige Lösung, da es eine kleinere Kanone und Feeder hat. Das gesamte System dreht sich um die Munition, Hauptsache, das Geschoss sicher und zuverlässig in die Patronenhülse einzuführen, wodurch wir seine inhärenten hohen Eigenschaften erhalten."
Das technische Hauptproblem, das CTAI lösen musste, war die Versiegelung des Projektils. „Gasdichtheit war in der Vergangenheit immer eine der größten Herausforderungen“, sagte Chamberlain.- Bei den alten Konstruktionen erreichte man die Dichtigkeit, wenn sich das Geschoss entlang des Dralls im Lauf bewegte. Bei unserer Lösung sorgt der Schalenmantel selbst für die Dichtigkeit. Es war schwierig, aber wir haben es bei CTAI geschafft, und vielleicht war dies der Hauptgrund für den Erfolg.“
Nachdem dieses Problem gelöst war, verlief die restliche Entwicklung ohne anormale Probleme in einem funktionierenden Zustand.
„Es ist nicht schwer, eine Nuss zu knacken – Sie müssen nur wissen, welches Werkzeug Sie verwenden müssen, und es wird einfacher. Unser Geschoss hat zwar mehr Komponenten als eine einfache Standardmunition, aber wenn man tatsächlich ins Detail geht und sich die Lösung ansieht, stellt sich heraus, dass es recht simpel ist.“
sagte Chamberlain.
„Ich würde nicht sagen, dass wir dafür in verrückte Technologie investieren mussten. Dies sind die Grundprinzipien der Produktion, die über die Jahre entwickelt wurden. Sie in die richtige Reihenfolge zu bringen, das System zu verstehen und zu verstehen, wie alles zusammenarbeitet, ist das, was CTAI tun konnte."
Konstruktive Herausforderungen
Die Herstellung eines neuartigen Geschosses erfordert ähnliche Fähigkeiten und die Einhaltung der gleichen Prinzipien wie bei der Herstellung von Standardmunition, aber, wie Chamberlain erläuterte, die Arbeitsschritte im Herstellungsprozess - zum Beispiel das Hinzufügen eines Treibmittels zum Körper oder a Crimpverfahren, das bei einem herkömmlichen Projektil aus dem Einpressen der Hülsen und bei einem Teleskopprojektil aus dem Einpressen der vorderen und hinteren Abdeckung besteht, werden sie aufgrund der Besonderheiten jedes Typs in einer anderen Reihenfolge angeordnet. "Diese einzelnen Operationen sind sehr einfach, wenn Sie die Projektile herstellen, aber vielleicht führen Sie die Operationen in einer anderen Reihenfolge durch", sagte er. - Stellen Sie sich vor, dass die letzte Operation, die in einer herkömmlichen Munition durchgeführt wird, ein Projektil ist, dann wird es gequetscht und in die Hülse gedrückt. Bei Teleskopmunition nimmt man zunächst das Geschoss und legt es dann in die Hülse. Außerdem wird das Treibmittel im Inneren angebracht, wonach die Kräuselung erfolgt. Es ändert nur die Reihenfolge der Operationen, aber die einzelnen Schritte sind die gleichen wie bei herkömmlichen Granaten.
Die Neugestaltung des gesamten Waffensystems als Ganzes, verglichen mit der immer wieder sukzessiven Verbesserung einer seiner Komponenten, schien sicherlich ein höheres Risiko zu sein. In Bezug auf die ersten erfolgreichen Schusstests des Systems, das 2016 auf dem britischen Panzerfahrzeug Ajax installiert wurde, stellte der Leiter dieses Projekts fest, dass "die komplexen Probleme, die auf dem Weg dorthin auftreten, nicht unterschätzt werden sollten". Er bemerkte jedoch auch "die transformativen Fähigkeiten des Systems, die darauf abzielen, zu gewinnen". Es scheint, dass der Nutzen hier deutlich größer sein könnte, als dies bei einem Programm mit weniger ehrgeizigen Zielen der Fall wäre.
Laut CTAI wird sein CT40-System alle drei Komponenten verbessern: Mobilität, Kampfresistenz und Feuereffizienz. Einige dieser Verbesserungen werden entweder durch die Kanone oder durch ihre unterstützenden Komponenten, insbesondere den Laden, implementiert.
Es ist noch umstritten, ob die in den britischen Fahrzeugen integrierte Version des Systems genauso effektiv sein wird wie die in den französischen Jaguar-Aufklärungspanzern installierte, in die das vollständige CTAI-System integriert ist. Großbritannien hat sich für seine Ajax- und Warrior-Plattformen für eine andere Lösung entschieden, sie sollten einen gemeinsamen Turm haben, in dem der Hauptauftragnehmer Lockheed Martin UK die Waffe zusammen mit Geräten anderer Unternehmen installiert. Unbestreitbar ist nur, dass keine dieser Innovationen ohne die Schaffung eines neuartigen Geschosses möglich gewesen wäre.
„Wir ersetzen die 30-mm-Runde, die 350 Gramm wiegt“, sagte Chamberlain. - Unser neues Projektil wiegt ein Kilogramm, dh der Sprengkopf ist fast dreimal so groß. Alle Armeen sprechen über den Durchmesser des Projektils, aber seine Kampfausrüstung und Panzerdurchdringung sind wichtig. Die Leute denken, dass sich 30-mm- und 40-mm-Granaten nicht sehr unterscheiden, aber tatsächlich gibt es einen großen Unterschied in Bezug auf den Sprengkopf. Tatsächlich ist es viermal stärker."
„Was ist den Besatzungen wichtig, wenn sie feuern? Das Ziel treffen. Darum geht es bei der Teleskoptechnik. Die Menge ist nicht notwendig, es ist nicht notwendig, dass es sich um ein 40-mm-Projektil handelt, es ist nur schneller, einen größeren Einfluss auf das Ziel zu haben, es zu treffen und unsere Jungs wohlbehalten nach Hause zu bringen.
Andere beanspruchte Vorteile des Systems umfassen die Fähigkeit des Bedieners, während der Fahrt schnell zwischen verschiedenen Typen zu wechseln, nachzuladen und zu feuern. Unter Berücksichtigung der erhöhten Feuerkraft der kompakteren Lösung und des größeren Volumens für die Besatzung im Turm können wir über den Multiplikatoreffekt dieses Teleskopsystems sprechen.
„Früher musste man beim Nachladen irgendwo anhalten und die Kanone nachladen, jetzt ist die Zeit vorbei“, sagte Chamberlain. - Sie können nur während der Fahrt aufladen. Der Laden ist stationär, in unserem System ist es einer Schublade sehr ähnlich. Wenn Sie eine Schublade öffnen, ein Projektil hineinlegen, eine Schublade schließen, liest es die Art des Projektils und weiß genau, wo es sich im Laden befindet. Wenn Sie einen bestimmten Munitionstyp auswählen müssen, dreht sich das Magazin einfach in die ausgewählte Kiste. Sie können mehrere Typen im Laden haben, die alle auf Lager sind."
Typ ändern
Bis heute wird Munition von sieben verschiedenen Typen entweder hergestellt und an Kunden geliefert oder qualifiziert: panzerbrechender Tracer mit stabilisierendem Schaft (fledged) mit abnehmbarem Tray und Tracer oder BOPS; universell mit Leuchtspur; universell mit einer Kopfsicherung mit einem Tracer; universelles Druckluftstrahlen mit Tracer: kinetisches Druckluftstrahlen; und zwei praktische Schalen. Der erste, der bereits in die Truppe eingezogen ist, erhielt die Bezeichnung TP-T (Target Practice – Tracer), während der zweite TP-RR (Target Practice – Reduced Range) mit reduzierter Reichweite noch in Entwicklung ist. Chamberlain stellte fest, dass die Liste keineswegs vollständig ist. „Die Teleskoptechnologie kann auf alles angewendet werden, was in eine Hülse eingeführt werden kann. Wir sind nicht auf unsere aktuellen Typen beschränkt. Wir prüfen die Forschung zu verschiedenen Projektilen, die wir gerne umsetzen würden, aber sie befinden sich in der frühen Phase der Bewertung einer vorläufigen technischen Bewertung.
Die Möglichkeit, schnell von einem Typ zum anderen zu wechseln, ist ein Schlüsselelement für die Erweiterung der Fähigkeiten, die das Teleskopkonzept verspricht. Mit dem Beginn der Ankunft neuer Waffen in ihren Arsenalen begannen die Kunden, die Prinzipien ihres Kampfeinsatzes zu entwickeln, während parallel vielversprechende Munitionsarten entwickelt wurden, die die Wirksamkeit des Systems erhöhen werden.
„Im Gegensatz zur 30-mm-Rarden-Kanone der britischen Warrior-Infanterie-Kampffahrzeuge, die nur in Schüssen von drei Runden (zwei im Magazin, d Projektil, mit dem CT40 können Sie den Typ leicht ändern, sodass Sie verschiedene Arten von Warteschlangen und verschiedene Effekte haben. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, verschiedene Arten von Geschossen richtig einzusetzen und die beste Wirkung auf die Ziele zu erzielen." Ohne auf Details einzugehen, deutete Chamberlain an, dass das Unternehmen 2020 seine Pläne und andere Munitionsarten enthüllen kann, "die unsere Kunden sehen möchten".
Gewichtsreduzierung ist das Hauptziel aller Munitionsprogramme und ein weiterer Bereich, in dem Munitionshersteller ihre Produkte verbessern können. Aakhus erklärte, dass der amerikanische Kunde seines Unternehmens dabei half, die Feuereffizienz von Munition zu verbessern, ohne deren Masse zu erhöhen, indem er das Potenzial verschiedener Materialien aktiv untersuchte und Vorschläge für deren Verwendung machte.
„Im Bereich der Munition mit kinetischer Energie haben die USA viel investiert, um weniger parasitäre Masse zu erhalten und mehr Energie in den Kern zu bringen“, erklärte er. - Beispielsweise wird die Verwendung von Verbundwerkstoffen bei der Herstellung einer Palette es ermöglichen, dem Ziel mehr Energie zuzuführen und damit einen technologischen Durchbruch zu erzielen. Die Palette ist eigentlich nur ein Teil mit einer parasitären Masse, deren Aufgabe es ist, das Projektil durch den Lauf zu führen. Wenn es beseitigt werden könnte, wäre das großartig, je leichter Sie werden, desto besser. Traditionell wurden Aluminiumpaletten verwendet, aber wir haben Verbundtechnologien, die aus der Luft- und Raumfahrtindustrie stammen, sodass wir alle Möglichkeiten haben, diese parasitäre Masse so weit wie möglich zu reduzieren.
„Das US-Militär hat stark in einzigartige Kerntechnologien investiert“, fügte Aakhus hinzu. - Darüber hinaus erscheinen neue fortschrittliche Zünder in hochexplosiver Munition für verschiedene Zwecke. Die Vereinigten Staaten und andere Länder nutzen zunehmend den Datenübertragungskanal zum Projektil, das heißt, wir können dem Projektil jetzt je nach Ziel, auf das wir schießen, zusätzliche Informationen geben, um es besser lesbar zu machen. Wir integrieren Smart Fuses in hochexplosive Splittergeschosse, die bisher nur mit Kopfzündern ausgestattet waren und erhöhen gleichzeitig die Sicherheit durch unempfindliche Stoffe, elektromagnetische Verträglichkeit und andere Technologien.
Kostenprobleme
Die Erhöhung der Komplexität von Projektilen durch die Einführung elektronischer Komponenten sowie Investitionen in neue Materialien zur Reduzierung der Masse führen unweigerlich zu einer Erhöhung der Kosten jedes Projektils. „Natürlich werden die Produkte umso teurer, je mehr Technologien Sie implementieren“, sagte Aakhus. „Da wir dies erkannten, entwickelten wir gleichzeitig Trainingsgeschosse, die in der Ballistik lebende Geschosse kopieren. Der Schwerpunkt lag hier auf der Reduzierung von Komplexität und Kosten. Wir haben in eine Technologie investiert, die es ermöglicht hat, die Kosten für Trainingsschüsse, die wir jedes Jahr in großer Zahl schießen, zu reduzieren, sie erschwinglich zu machen und das Ausbildungsniveau unserer Crews aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig ist klar, dass in Arsenalen gelagerte Militärgranaten, die nur bei bestimmten Operationen eingesetzt werden können, immer etwas teurer sein werden.
Ihm zufolge beträgt das Verhältnis von gekauften und abgefeuerten Trainings- und Kampfgeschossen etwa 10: 1, dh die Betonung des Einsatzes von Trainingsgranaten führt zu einer erheblichen Gesamtsenkung der Kosten für das Kampftraining. Offensichtlich kosten inerte Projektile weniger als explosive Projektile, und teurere Komponenten wie fortschrittliche Zünder sind oft nicht in Trainingsmunition enthalten.
Northrop Grumman verwendet auch kostengünstige Treibmittel in seinen Trainingsprojektilen, wodurch die teureren und leistungsstärksten Treibmittel für scharfe Munition eingespart werden.
Chamberlain sagte, dass die Entwicklung des TP-RR-Praktiktools von CTAI seinen Kunden helfen wird, noch mehr Geld zu sparen und die Schulungsmöglichkeiten zu erweitern.
„Bis zu einer bestimmten Reichweite fällt dieses Projektil ballistisch mit einem lebenden Projektil zusammen und beginnt dann stark abzufallen. Dies reduziert die sichere Entfernungszone, dh es ermöglicht das Schießen auf eine größere Anzahl von Reichweiten, was das Kampftraining für Armeen vereinfacht, deren Trainingsbereiche flächenmäßig begrenzt sind. Wir glauben, dass das TP-RR-Geschoss, wenn es die Qualifikation besteht, aufgrund der Vorteile, die es bietet, sowie der geringen Kosten zu einem praktischen Projektil der nächsten Generation werden.
Trotz der Tatsache, dass die Herstellung von Teleskopgeschossen der Herstellung traditioneller Munition sehr ähnlich ist, sind die Herstellungskosten heute viel höher. Die Kosten waren einer der Gründe, warum frühere Versuche mit Teleskopsystemen gescheitert sind. Laut Chamberlain sollte sich jede Bewertung der Fähigkeiten nicht auf die Kosten jedes einzelnen Projektils konzentrieren, sondern darauf, wie das gesamte System am besten genutzt werden kann, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.
„Wie viele Granaten brauchst du, um das Ziel zu treffen? Was das BOPS betrifft, gibt es nur zwei Möglichkeiten – entweder Sie durchbrechen die Rüstung oder nicht. Ein erfolgloser Versuch, die Panzerung zu durchdringen, ermöglicht dem Feind, das Feuer zu erwidern, und dies ist keine Situation, in der sich jemand befinden möchte. Ich möchte von meiner Munition überzeugt sein. Wir haben unsere Analyse des Potenzials durchgeführt, ein Ziel zu treffen, das britische Verteidigungsministerium hat seine eigene Analyse durchgeführt, das französische - seine eigene, die gezeigt hat, dass wir eine effektivere und kostengünstigere Lösung haben. Und das ist eine Tatsache."