Solutii Constructive de Protectie a Autovehiculelor Militare

2. SOLUȚII CONSTRUCTIVE DE PROTECȚIE A AUTOVEHICULELOR MILITARE

Încă de la invenția primului automobil s-au căutat metode de folosire a acestuia pe câmpul de luptă. Primul Război Mondial a fost începutul unei curse de construire a unui vehicul care să poată îndeplinii diferitele misiuni urmărite. Condițiile de luptă de pe frontul occidental a împins armata britanică să înceapă studiul unui vehicul autopropulsat care să nu fie afectat de focul de mitralieră și care să poată trece peste tranșee și peste sârma ghimpată. Pe măsură ce treceau anii și cerințele câmpului de luptă deveneau tot mai diversificate și complexe, cercetarea și realizarea unui sistem de protecție, pentru vehiculele utilizate pe câmpul de luptă, era tot mai necesară.

Ne aflăm într-o eră în care protecția autovehiculelor militare și a echipajului nu mai ține doar de grosimea blindajului sau de unghiul de inclinare al acestuia, ci de o mulțime de alți factori. O modalitate de clasificare a acestora poate fi următoarea:

Protecție directă

Protecție indirectă

2.1. Protecție directă

În această categorie se încadrează mijloacele și metodele folosite pentru stoparea penetrării blindajului autovehiculului cu diferitele categorii de armament. În vederea realizării protecției directe intră mai mulți factori precum: grosimea blindajului, materialele folosite, unghiul de înclinare al blindajului și metodele de realizare a blindajului. În secolul XXI a scăzut considerabil importanța grosimii blindajului datorită necesității unei mobilități superioare care să permită o intervenție cât mai rapidă. O altă cauza mai este și apariția unor noi tehnologii și metode de realizare a blindajului care permit protecția vehiculului cu o grosime a blindajului mult mai mică, astfel reducându-se greutatea vehiculului și crescându-i mobilitatea.

O astfel de metodă de construire a blindajului se referă la realizarea unor depuneri termice de înaltă temperatură, formate din noi materiale complexe de tip compozit multistrat. Depunerile ce se vor realiza, se vor aplica pe pereții interiori și exteriori ca blindaje subțiri ale elementelor de protecție ale aparatelor de intercomunicare, de ochire și de tragere balistică aflate în dotarea tehnică a blindatelor ce alcătuiesc unitătile de luptă mecanizate. Procedeele de depunere ce vor fi adoptate și multistraturile de composite obținute vor realiza o dublă protecție, respective: de natură termică și implicit de natură balistică realizănd astfel o dublă barieră de protecție și securizare a incintei blindatului.

Scutul termic realizat prin depunere pe oțel va trebui să reziste la șocul termic al unei explozii, la 2000 grade C timp de 30 minute. In afara acestei bariere termice se va realiza suplimentar și o barieră balistică prin depunerea unor straturi deosebit de dure pe bază de carburi de bor și volfram ce vor putea prelua și disipa o mare parte a energiei cinetice a unui proiectil.

Sistemele electronice de intercomunicare, precum și aparatura de ochire și de tragere din dotarea blindatelor au rol funcțional direct în menținerea capacității de luptă a unității blindate și asigurarea autonomiei si siguranței în campul de lupta.Astfel realizarea unor bariere termice și balistice de protecție suplimentară pe aceste elemente ale blindatului va putea sa confere o sigurantă suplimentară la angajarea blindatului in lupta, dar si eficientă și confort mai mare în interiorul masinii de luptă; deoarece cantitatea de căldură degajată spre și in interiorul blindatului va fi mult mai mică. Pereții multistrat vor putea asigura și o absorție la infraroșu necesară pentru degajarea și/sau reflexia unei cantități minime de căldură in interiorul blindatului.

O altă metodă care va crește durabilitatea blindajului, și astfel va asigura o mai bună protecție autovehiculului, este utilizarea grafenului în construcția sa. Grafenul este cel mai subțire material identificat până acum, acesta fiind compus în totalitate din carbon, la fel ca diamantul și cărbunele. Însă, diferența dintre acestea și grafen este că atomii de carbon ce formează grafenul sunt așezați în straturi bidimensionale, rezultând un material foarte rezistent și, în același timp, flexibil.

Figura 4. Grafen

Acest material descoperit în 2004 este considerat, de către oamenii de știință, a fi primul material 2D, o „foaie” de grafen având o grosime de doar un atom. Acesta este un conductor electric mai bun decân cuprul, fiind totodată mult mai puternic decât oțelul. O altă proprietate remarcabilă a grafenului este densitatea acestuia, astfel că, deși este aproape transparent, nici heliul, cel mai mic atom de gaz, nu poate trece prin el.

Figura 5. Imaginea unor fâșii de grafen realizată de un microscop cu electroni mărită de aproximativ 5000.

Caracteristicile extraordinare ale grafenului fac posibilă utilizarea lui în nenumărate domenii, inclusiv cel militar. Deocamdată, cercetătorii din domeniul militar și-au îndreptat atenția spre a realiza o vestă antiglonț din grafen deoarece au aflat că, pe lângă durabilitatea foarte mare, acesta disipează energia cinetică de aproximativ 10 ori mai bine ca și kevlarul. Deasemenea, din cauza greutății ridicate în obținerea lui și din cauza cantității mari necesare, realizarea unui blindaj pentru autovehicule s-a considerat a fi un scop prea greu de realizat cu tehnologia folosită în prezent.

Figura 6. Placă din grafen

Protecție indirectă

Din această categorie fac parte acele sisteme care realizează protecția autovehiculului împotriva armelor ce folosesc mijloace active de radiolocație sau laser averizând sau neutralizând proiectilul înainte ca acesta să facă contact cu autovehiculul. Acest termen de radiolocație se referă la “detectarea și determinarea poziției unui obiect față de un reper, cu ajutorul unor fascicule de unde electromagnetice emise, și transformarea acestora în semnale vizibile după reflectarea lor de către obiectul detectat”.

În general, cercetarea de radiolocație se realizează într-un unghi de înălțare cuprins între 0 90 și într-un unghi de azimut cuprins între 0 360 cu o rezoluție de 30, dar acest aspect poate să difere la alte sisteme de acest gen.

Un sistem de avertizare la iradiere laser și de radiolocație este proiectat modular, fiind realizat într-o structură compactă, ergonomică, ușor de reparat și întreținut. Elementele care compun un astfel de sistem sunt:

subsistem senzori de radiație laser ;

subsistem senzori de radiolocație ;

bloc de distribuție ;

unitate centrală de prelucrare a datelor și contraacțiune ;

cabluri de interconectare.

Blocurile senzoriale

Acest subsistem de senzori este format din blocuri distincte, amplasate în exteriorul vehiculului. Numărul blocurilor poate să difere în funcție de modelul sistemului de avertizare. Fiecare bloc este independent din punct de vedere electric, fiecare având propria sursă de alimentare; astfel defectarea unuia nu perturbă buna funcționare a celuilalt.

Unitatea centrală de prelucrare

Acest bloc este dispus în interiorul mașinii și are în componență toate elementele de comandă și afișare.

Blocul de distribuție

La fel ca unitatea centrală, blocul de distribuție este situat în interiorul mașinii. Acesta are rolul de a asigura alimentarea cu energie electrică a celorlalte componente și de a facilita buna funcționare a acestora indiferent dacă unul din blocurile exterioare este avariat.

Figura X. Elemente componente ale sistemului de avertizare la iluminare laser și radar SAILR-M

În figura x avem un exemplu de astfel de sistem, unde se poate observa construirea acestuia într-o concepție modulară, fiind format din cinci blocuri distincte:

trei blocuri de senzori conținând subsitemul senzorilor laser și radar;

unitatea centrală de prelucrare și contraacțiune;

blocul de distribuție.

Un alt exemplu de sistem de aparare activ, mai performant și testat pe câmpul de luptă, este sistemul Trophy folosit de către isralelieni, acesta fiind montat pe tancurile Merkava și pe transportoarele Stryker. Sistemul de apărare de tip activ Trophy a fost proiectat și construit de către Rafael Advanced Defense Systems. Sistemmul Trophy și-a dovedit eficacitatea în martie 2011 în Fâșia Gaza, când un Merkava 4 echipat cu acest sistem a fost ținta unui lansator portabil RPG. Lovitura a fost monitorizată de Trophy și când a intrat în raza de acțiune a acestuia, s-a activat sistemul de contramăsuri, distrugând proiectilul la o distanță sigură. Practic echipajul tancului a aflat că a fost atacat doar după ce amenințarea a fost neutralizată.

Sistemul Trophy montat pe un transoprtor Stryker

Trophy-seequence.

Trophy, ca sistem de protecție de tip activ, are două componente majore. Prima componentă este Trophy Situational Awarness și cea de-a doua componentă este Active Protection Hard Kill System. Prima componentă este formată din blocuri de senzori care detectează și urmăresc ținta, iar cea de-a doua este compusă dintr-un sistem de contramăsuri care au ca scop neutralizarea proiectilului.

Modul de operare a sistemului Trophy este format din 3 stadii: detectarea amenințării, urmăririi ei și activarea sistemului Hard Kill. Imediat ce un proiectil este detectat intră în alertă contramăsurile, care distrug prin explozie amenințarea survenită. Un avantaj care trebuie menționat este că, traiectoria proiectilului trebuie să fie intersectată cu cea a vehiculului pentru a fi lansate contramăsurile, astfel activându-se doar când este nevoie. Un alt avantaj este faptul că sistemul detectează locul de unde a fost lansat proiectilul și transmite aceste informații către sistemul de armament automat de pe autovehicul, oferind astfel un răspuns rapid în fața unui atac. În doar câteva secunde de la lansarea proiectilului inamic, Trophy reușește să neutralizeze proiectilul, să localizeze poziția de unde s-a lansat și sa riposteze cu foc foarte precis. Acesată calitate, îl face foarte util în luptele urbane si anti-insurgență, acolo unde tactica cel mai des folosită este lovește și fugi.