Machbarkeit aktiver Abwehrsysteme gegen kinetische Waffen

Angespornt durch einen früheren Post hier drüben . Der allgemeine Konsens war, dass Sie sich nicht in den Weg stellen sollten, wenn Ihnen eine Munition mit abgereichertem Uran entgegenkommt. Und wenn Sie getroffen werden, verteilen Sie den Schaden so weit wie möglich.

Mit der Einführung von Langstab-Panzergeschossen (man denke an APFSDS – Armor Piercing Fin Stabilized Discarding Sabot) wird die Panzerung es im Wesentlichen schwer haben, wenn diese Patronen darauf einschlagen. Vor allem, wenn die Geschwindigkeit dieser Runden zunimmt. Jemand in dem anderen Thread machte einen interessanten Punkt, im Wesentlichen verhalten sich Granaten bei viel höheren Geschwindigkeiten nicht wie normale Projektile.

Moderne Panzerungsdesigns sind heutzutage eher ein System als eine Metallplatte, dh ERA (explosive reaktive Panzerung) auf einer soliden Verbundpanzerung usw. Etwas, das auch angesprochen wurde, war, dass ein Penetrator mit langer Stange nicht so viel bewirken würde Schaden, wenn die Patrone taumelt und die Panzerung auf ihrer Seite trifft (dh die lange Stange trifft die Panzerung nicht mit ihrer Spitze).

Wie realisierbar/effektiv wäre nach diesem Prinzip ein System, das Long Rod Penetrators (LRP) abfängt, um einen Umsturz oder strukturellen Schaden zu verursachen. Abgesehen von der Zielerfassung stellen Sie sich ein System vor, das entweder ein Projektil oder einen Sprengstoff abschießt, um die ankommende Patrone zum Umkippen und Umstürzen zu bringen. Derzeit funktioniert das israelische Trophäensystem nicht gegen Langrutentypen. Russlands Afganit fängt angeblich kinetische Stabwaffen ab, die jedoch eine große erhitzte Masse abfeuern, um den Stab physisch auseinanderzubrechen.

Zwei Systeme, die mir im Kopf herumschwebten, waren:

Eine Schaumwaffe, die in einem breiten Muster detoniert und an einem LRP haftet, um aerodynamische Instabilität zu verursachen, oder sogar detoniert, um strukturelle Schäden zu verursachen.

Ein formbarer Sprengstoff, dessen Oberflächenvolumen für eine ankommende Runde größer geformt ist (stellen Sie sich die Größe einer kleinen Pizza oder einer großen Pastetenform vor). Beim Auftreffen und Wickeln um die Spitze eines Penetrators detoniert er (stellen Sie sich vor, Sie stanzen rohen Pizzateig, gehen Sie sicher durch, aber er bleibt an Ihrem Arm hängen und dehnt sich für einen Moment mit Ihrer Faust aus), um entweder einen Flugwechsel oder Schaden zu verursachen strukturelle Integrität. Oder explodiert einfach sofort beim Kontakt mit der Spitze des LRP.

Dies sind nur Ideen, um zu veranschaulichen, was ich meine, System kann wirklich alles sein. Solange es ausgeht, um das ankommende Projektil zu treffen, um das Projektil zu destabilisieren. es zu zerstören ist ein Plus, keine Voraussetzung.

Sein Hauptanwendungsfall wäre auf einem Panzer, wobei er Langstab-Penetratoren abfangen oder destabilisieren würde, so dass der Rest des Panzerungspakets des Panzers ihn relativ leicht absorbieren kann, wenn sie treffen. Sie könnten mehr von diesen kleinen Abfangjägern tragen als die feindlichen Granaten (der Feind ist für den Zweck der Frage ein einzelner Panzer), aufgrund des massiven Größenunterschieds zwischen den Munitionsgrößen der feindlichen Runde und der Abfangjägerrunde.

Wenn man die Zielerfassung ignoriert und annimmt, dass die Geschwindigkeiten irgendwo zwischen 1,8 und 4 km/s liegen, wäre ein System machbar, das einen Langstab-Penetrator destabilisiert, entweder durch Beschädigung seiner Flugbahn oder strukturelle Integrität. Oder ist das eine Entwicklungs-Sackgasse. Das System muss nicht perfekt sein, genau wie bestehende aktive Schutzsysteme. Gerade gut genug, um die Überlebensfähigkeit um einen bedeutenden Faktor zu erhöhen, um seine Aufnahme als Teil eines umfassenden Verteidigungspakets für Panzer zu rechtfertigen.

Eine große Einschränkung besteht darin, dass Lasersysteme zum Verdampfen einer Hülle keine Option sind. Alles, was in der Lage wäre, sich durch so viel dichtes Metall zu fressen, wäre für sich genommen eine Waffe, kein aktives Verteidigungssystem.

Muss die Abwehraktion vom Ziel ausgehen oder kann sie von einer Quelle stammen, die vom Projektilweg versetzt positioniert ist? Zum Beispiel verteidigt ein Panzer einen anderen Panzer.

Antworten (4)

Ein Penetrator mit langer Stange wird nicht so viel Schaden anrichten, wenn die Patrone taumelt und die Panzerung auf ihrer Seite trifft (dh eine lange Stange trifft die Panzerung nicht mit ihrer Spitze).

Die Eindringtiefe eines Vollgeschosses ist proportional zu seiner Länge. Wenn ein Penetrator 80 cm lang und 2 cm breit ist, muss er sich nur um weniger als 3 Grad um seine Mitte drehen, um seine effektive Länge zu halbieren , selbst wenn die Spitze immer noch gut in das Ziel beißt . Eines der einschränkenden Dinge, die moderne Panzerpenetratoren noch länger machen, ist sicherzustellen, dass sie am Aufprallpunkt absolut gerade bleiben ... kleine Fehlausrichtungen können sehr viel Energie verschwenden.

Eine Schaumwaffe, die in einem breiten Muster detoniert und an einem LRP haftet, um aerodynamische Instabilität zu verursachen, oder sogar detoniert, um strukturelle Schäden zu verursachen.

Ein modernes APFSDS-Projektil bewegt sich mit fast 2 km / s, und Ihre vorherige Frage ging davon aus, dass sich Dinge mit doppelter Geschwindigkeit bewegen. Heutige Penetratoren können bis zu 80 cm lang sein. Wenn ein Klumpen Ihres klebrigen Schaums mit Nullgeschwindigkeit in der Luft schwebt, wird der Penetrator ihn in 400 μs passieren. Der Blob muss auf über eine halbe Million Gravitation beschleunigenum am Ende mit der gleichen Geschwindigkeit wie dieser Penetrator zu reisen. Um es ganz klar zu sagen, ich glaube nicht, dass es physikalisch möglich ist, einen Klebstoff herzustellen, der so schnell wirkt und so stark haftet. Selbst wenn dies der Fall wäre, ist der Penetrator schwer und stromlinienförmig und hat viel Schwung, und der Schaum wird enormen Widerstandskräften ausgesetzt sein ... Ich vermute (obwohl ich nicht sicher bin), dass selbst wenn Sie etwas Passendes gefunden haben Wunderkleber würde der Schaum einfach sauber abgeblasen, ohne die Flugbahn des Projektils stark zu beeinflussen.

Das Problem wird noch schlimmer, wenn man bedenkt, dass das Projektil mit 2-4 km/s, das Sie abzufangen versuchen, möglicherweise nur wenige Kilometer zurücklegt, um Sie zu erreichen. Sie haben ein sehr kurzes Zeitfenster, um den Schuss zu erkennen, das Projektil mit Ihrem APS-Radar zu erfassen und dann Ihre Gegenmaßnahme zu starten. Sie möchten wahrscheinlich, dass sich diese Gegenmaßnahme so schnell wie möglich bewegt, um den Penetrator so weit wie möglich zu stören, damit er so schlecht wie möglich ausgerichtet ist, wenn er Sie trifft. Die relativen Geschwindigkeiten der Gegenmaßnahme und des Projektils könnten enorm sein, was die Schwierigkeit, den Aufprall zu überleben, noch unwahrscheinlicher macht.

Stellen Sie sich vor, Sie stanzen rohen Pizzateig aus, Sie gehen sicher durch, aber er bleibt an Ihrem Arm hängen und dehnt sich für einen Moment mit Ihrer Faust

Diese Idee hat genau das gleiche Problem wie oben plus neue eigene ... das Stück des "Teigs", auf das das spitze Ende des Penetrators trifft, wird einem kolossalen Druck durch ein Gerät ausgesetzt, das buchstäblich zum Eindringen entwickelt wurde Dinge viel, die viel härter sind. Selbst wenn der "Teig" an der Kontaktstelle überlebt hat, ist die Kontaktstelle jetzt kolossalen Beschleunigungen ausgesetzt, und es scheint unwahrscheinlich, dass der Rest des "Teigs" genug Zugfestigkeit hat, um dem standzuhalten, ohne zu reißen.

Wenn Sie ein Material hätten, das in der Lage wäre, sich um einen 2 km / s-Penetrator wie dieses zu wickeln, dann hätten Sie möglicherweise tatsächlich ein gutes Material, um eine Verbundpanzerung herzustellen, die in der Lage ist, ein solches Projektil zu stoppen!

Ignorieren der Zielerfassung

Ehrlich gesagt ist die Zielerfassung im Grunde der Kern dieses Problems. Die wirklich schäbigen Teile von Trophy und Afganit sind nicht so aufregend ... sie unterscheiden sich nicht radikal von den Dingen, die den Entwicklern des Drozd APS Ende der 70er Jahre zur Verfügung standen. Afganit ist interessant, dass es explosionsartig geformte Penetratoren verwendet , um ihm genug Schlagkraft zu verleihen, um einen Penetrator mit langer Stange zu zerstören, aber die EFP-Technologie ist fast 100 Jahre alt! Die (angebliche) Wirksamkeit von Afganit und die nachgewiesene Wirksamkeit von Trophy ist auf kleine schrittweise Verbesserungen bei Projektilen und große Verbesserungen bei Radarsystemen zurückzuführen.

Es wäre besser, über eine Next-Gen-Version von Afganit nachzudenken, als zu versuchen, Dinge an Projektile zu kleben, die sich mit mehreren Kilometern pro Sekunde bewegen.

Eine große Einschränkung besteht darin, dass Lasersysteme zum Verdampfen einer Hülle keine Option sind. Alles, was in der Lage wäre, sich durch so viel dichtes Metall zu fressen, wäre für sich genommen eine Waffe, kein aktives Verteidigungssystem.

Ein Laser, der in der Lage wäre, einen Penetrator aus der Luft zu schießen oder ihn zu verdampfen, wäre an sich schon eine furchterregende Waffe. Aber denken Sie daran, dass es den Penetrator nicht zerstören muss, aber wenn es einen kleinen Teil davon mit ausreichender Energie abschmelzen kann, um es während seiner gesamten Flugzeit um ein paar Grad zu taumeln, kann die Wirksamkeit des Projektils erheblich reduziert werden, ohne dass dies erforderlich ist die Art von Laser, die in der Lage ist, einen Panzer ganz alleine zu toasten.

Laser-Gegenmaßnahmen an Panzern haben jedoch ihre eigenen Probleme, auf die ich hier nicht eingehen werde, und ein so starker Laser ist eine ziemlich beeindruckende Waffe für andere Zwecke (Tschüss, Drohnen und alle anderen Flugzeuge, die nicht mit Überschallgeschwindigkeit fliegen). und sind etwas mehr High-Tech als Hochgeschwindigkeitsprojektilwaffen (um es gelinde auszudrücken).

Ich hätte nie gedacht, dass die Ruten so empfindlich darauf reagieren, Flugstabilität für das Eindringen zu benötigen. In diesem Sinne, wenn wir so etwas wie einen großen Sprengstoff (denken Sie an die Form einer Kuchenform) mit einem einfachen Dopler-Radar verwenden. Würde es ausreichen, es zu detonieren, wenn es nah genug ist, vor der Runde (muss nicht einmal Kontakt haben)? Oder ist der geplante Afganit 2.0 mit größerem Sprengstoff
@FIRES_ICE, das ist nicht wirklich weit davon entfernt, wie Trophy / Afganit bereits funktioniert, außer mit der Verwendung von so etwas wie einem EFP, um die Schlagkraft zu erhöhen. Ich vermute, dass eine bloße Schockwelle in der Luft nicht in der Lage sein könnte, rechtzeitig genug Energie auf den ankommenden Penetrator zu übertragen, um ihn abzulenken oder zu stören. Einfaches Radar reicht offensichtlich nicht aus. Außerdem sind einfachere Gegenmaßnahmen, die den "Big Bang"-Ansatz verfolgen, für kombinierte Waffenoperationen riskant ... dies war ein Kritikpunkt am drozd APS.
In diesem Fall würde das Werfen eines kleinen Metallblocks anstelle eines Sprengstoffs dazu führen, dass er seinen Flugplan ein wenig stürzt / ändert? Nach dem, was Sie gesagt haben, kann eine geringfügige Winkeländerung eine große Sache bedeuten. Wenn wir aus Gründen der Argumentation einen großen Würfel werfen und sicher gehen, dass er sauber durchgeht. Weil es in den Würfel gebissen wurde, wurden sein Flugplan und seine Stabilität jetzt stark verändert. So etwas wie ein EFP würde helfen, das System zu ergänzen und die Effektivität des eingehenden Pfeils noch mehr zu reduzieren.
@FIRES_ICE ja, aber das ist im Grunde das, was Trophäe/Afganit ist . Radar, dann explosionsgetriebener Hochgeschwindigkeitsschrot, um das ankommende Projektil zu stören.

Das scheint eine anständige Idee zu sein. Aber Schaum wird es nicht tun. Der Punkt der Waffe ist, dass sie einen enormen Schwung hat; was die Umleitung erschweren wird; Ihr defensives Projektil braucht einen Offset, dh es muss unausgeglichen sein, um Unwucht zu erzeugen, und es braucht viel Energie.

Im Vergleich dazu fliegt eine Kugel durch ziemlich viel Pizzateig, bevor sie auch nur im Geringsten abgelenkt wird. Was Sie brauchen, ist einseitiger Widerstand, wie ein unzerbrechliches Lasso aus Kohlefaser um die Offensivrakete, das an einem Gewicht befestigt ist, das nicht von der Offensivrakete getroffen wird. und macht es dann unausgeglichen.

Eine Idee ist also ein Netz aus schweren Bällen, die auf die Angriffswaffe abgefeuert werden, sich aber ausbreiten, hoffentlich ist der Schlag außermittig. Die Offensivwaffe bleibt hängen, aber jetzt ist sie leicht verlangsamt und schleppt einen unausgeglichenen Satz von Gewichten mit sich, die sie zum Taumeln bringen werden. Schon wenige Grad könnten ausreichen, um den Schaden zu mindern.

Für ein ideales Zielen und maximales Ungleichgewicht sollte die offensive Rakete treffen und am Rand des defensiven "Netzes" hängen bleiben, und je breiter das defensive Netz, desto besser. Aber das Netzmaterial muss robust genug sein, um bei 4 km/s sofort umzukehren, ohne zu brechen. Also erfinden Sie dafür eine verdammt harte Schnur. Verdammt, die Verteidigungsnetze könnten sogar wiederverwendbar sein und nach dem Kampf eingesammelt werden.

Die Royal Navy glaubt, dass strukturelle Schäden möglicherweise nicht ausreichen.

Jeder liebt Phalanx. Verteidigung durch viel Schießen. Aber das Problem dabei, etwas zu zertrümmern, das dich verletzt, wenn es dich trifft, ist, dass die Stücke dich wahrscheinlich trotzdem treffen werden.

https://www.navylookout.com/last-ditch-defence-the-phalanx-close-in-weapon-system-in-focus/

Waffenbasiertes CWIS hat seine Grenzen, wenn es mit den zunehmenden Geschwindigkeiten moderner Raketen wie BrahMos, Sunburn oder Zircon konfrontiert wird. Ihre Geschwindigkeit macht es schwieriger, sie zu entdecken und zu verfolgen, aber es ist ihre enorme kinetische Energie, die besonders tödlich ist. Angenommen, das CIWS schafft es, die Rakete weniger als 1 km vor dem Aufprall zu zerstören, dann kann das Schiff immer noch mit Hochgeschwindigkeitsfragmenten besprüht werden. Dies ist offensichtlich dem Aufprall und der Detonation einer intakten Rakete im Inneren des Schiffs vorzuziehen, aber tödliche Fragmente werden wahrscheinlich empfindliche Sensoren deaktivieren und die leichte Stahlplatte moderner Kriegsschiffe durchdringen. Phalanx kann den Verlust des Schiffes verhindern, kann aber möglicherweise nicht verhindern, dass es als effektive Kampfeinheit eliminiert wird.

Dies gilt wahrscheinlich auch für das Taumeln. Das ist besser für dich, als auf dem Spike zu reiten, aber das Ding geht immer noch in die gleiche Richtung wie es war und es wird dich immer noch hart schlagen.


Idealerweise lenken Sie die gesamte Rute auf eine andere Flugbahn. Drohnen? Sprengstoff?

Ironman?

Iron Man lenkt Rakete ab https://www.youtube.com/watch?v=JYoul9UtroU

Nun, wo bewahrt Ironman all den Treibstoff auf, um seine Antriebe anzutreiben? hat hier schon jemand diese frage gestellt?
@PythonProgrammersaresouless Wenn Sie eine magische unbegrenzte Energiequelle haben, ist die Verwendung von Luft als Reaktionsmasse in Ordnung. Vorausgesetzt, die Jets selbst sind auch nicht magisch, wie so ziemlich alles andere in der Umgebung.

Verwenden Sie QILD!

Quickly Inflating Liquid Deflection ist das neue ERA. Ein semi-aktives Schutzsystem für Sie! Im Gegensatz zu vollaktiven Schutzsystemen, die unglaublich teure Kameras, Projektile und Startsysteme verwenden, benötigt das QILD keine Projektile oder Startsysteme, sondern nur die Ausrüstung zur Berechnung des Aufprallpunkts!

Oben auf dem Tank sind eine Reihe von modifizierten Airbags in einem Muster platziert, alle leicht mit Wasser gefüllt und mit überlappenden Scheiben bedeckt, um vor Kleinwaffenfeuer zu schützen. Die Beutel sind so konzipiert, dass sie immensen Drücken standhalten, nachdem sie eine bestimmte Größe erreicht haben. Sobald der Aufprallpunkt bestimmt ist, wird ein Druckventil geöffnet und ein vorgespannter Wassertank gibt Wasser in den Beutel ab und bläst ihn weiter auf. Die Tasche ist so geformt, dass sie im Vergleich zu regulären Aufprallrichtungen wie Seiten- oder Top-Down-Angriffen eine schräge Oberfläche bietet.

Das Projektil trifft auf den schrägen Winkel des Beutels und reißt durch, trifft auf das darunter liegende, fast nicht komprimierbare Wasser und beginnt zu taumeln. Der Druck, den das Projektil erzeugt, führt dazu, dass es sich selbst pulverisiert, bevor es auf die eigentliche Panzerung darunter trifft. Dies trägt dazu bei, den Auftreffpunkt zu verteilen und verringert die Wirksamkeit des Geschosses. Nach dem Aufprall wird ein zusammengefalteter Beutel mit einer geformten "Führung" leicht aufgeblasen, wobei die geformte "Führung" bewirkt, dass sich der Beutel an der Aufprallstelle selbst entfaltet, um den vorherigen Beutel zu ersetzen. Für jeden Ballon wäre eine begrenzte Menge an Ersatz verfügbar, aber von wiederholten Treffern wird dringend abgeraten.

Kaufen Sie Ihre Panzer noch heute mit einem QILD!

Hauptproblem bei diesem Ansatz: Einige kinetische Impaktoren sind jetzt schneller als die Schallgeschwindigkeit in Wasser. (z. B. Brahmos-II ist ~2,7 km/s; Schallgeschwindigkeit im Wasser ist ~1,5 km/s). Wasser wirkt (und kann) unter diesen Bedingungen nicht wie eine inkompressible Flüssigkeit.
Siehe auch z. B. superkavitierende Torpedos, die die Newton-Schlagnäherung komplett aus dem Fenster werfen. Ich hätte Bedenken, dass ein richtig konstruierter Impaktor etwas Ähnliches erreichen könnte. (Vielleicht mit einem Nosecone-Design, das die Menge des radialen Impulses begrenzt, der auf das eigentliche Projektil übertragen wird, um das Taumeln durch schräge Stöße zu verringern.) Und währenddessen ist es schwer, so viel Wasser herumzutragen - was die Menge an tatsächlicher Panzerung verringert, die Sie tragen können . Nur eine weitere Runde des Katz-und-Maus-Spiels, denke ich.
@TLW-Superkavitationstorpedos fahren eher in km / h als in km / s und beginnen bereits im Wasser langsam. Schneller als die Schallgeschwindigkeit im Wasser bedeutet, dass Sie mehr Kraft benötigen, um das Wasser vorne auseinander zu drücken, da es nicht mehr herumfließen wird. Klingt für mich nach einem guten Whiple-Shield-Potenzial. Auch: agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JE006291 laut diesem Artikel ist der Durchmesser wichtig. Vorbehalt: Sie sprechen wahrscheinlich eher von runden Projektilen als von langen.