CZOŁGOWY GRANAT DYMNY GM-81 NOWE MOśLIWOŚCI MASKOWANIA W PODCZERWIENI

Transkrypt

1 dr hab. inŝ. Bogdan ZYGMUNT * dr inŝ. Waldemar ŚWIDERSKI ** kpt mgr inŝ. Dariusz SZABRA ** * Wojskowa Akademia Techniczna ** Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia CZOŁGOWY GRANAT DYMNY GM-1 NOWE MOśLIWOŚCI MASKOWANIA W PODCZERWIENI W artykule przedstawiono nowoopracowany czołgowy granat dymny GM-1 z rozszerzonym pasmem przysłaniania w zakresie podczerwieni. Nowy granat jest wynikiem Projektu Celowego realizowanego w Wojskowym Instytucie Technicznym Uzbrojenia. 1. Wstęp Pojazdy bojowe współczesnego pola walki (czołgi, bojowe wozy piechoty, wozy do stawiania zapór minowych oraz inne pojazdy inŝynieryjne naraŝone na kontakt bojowy z ogniem przeciwnika) wyposaŝone są w system osłony polegający na postawieniu przed czołgiem na kierunku potencjalnego strzału zasłony dymnej utrudniającej oddanie skutecznego strzału pociskiem artyleryjskim lub przeciwpancernym pociskiem kierowanym. Stosowane obecnie granaty dymne kalibru 1 mm (GAk-1) wytwarzają w odległości kilkudziesięciu metrów od wyrzutni zasłonę dymną przesłaniającą przez czas s przede wszystkim w zakresie widzialnej części widma. Skuteczność przesłaniania w podczerwonej części widma, w zakresie 1-5 µm, jest w warunkach poligonowych niewystarczająca, a w tzw. II oknie optycznym (-12 µm) jest niezauwaŝalna. Mankamentem stosowanych obecnie granatów dymnych jest równieŝ kilku- sekundowy okres rozpalania granatów, co zwiększa naraŝenie pojazdu bojowego na skuteczny ostrzał nieprzyjacielskimi środkami ogniowymi. Podobne rozwiązania czołgowej amunicji dymnej funkcjonują w armii francuskiej ( system Galix 13) [1,2] oraz słowackiej [3]. Zaproponowane w opisanej poniŝej amunicji rozwiązania technologiczne oraz techniczne usuwają wymienione wyŝej wady amunicji dymnej. Proponowany granat dymny charakteryzuje się dwufazowym zakresem działania. W momencie odpalenia granatu z wyrzutni, po czasie ok.0,1 s od wylotu pocisku z lufy, wytwarzany jest obłok dymny przesłaniający pojazd na okres 5- sekund. W drugiej fazie działania rozpalają się elementy pirotechniczne zasadniczego ładunku dymnego i powstaje zasłona dymna w odległości kilkudziesięciu metrów od pojazdu utrzymująca się przez okres 50-0 sekund. Opisane rozwiązanie techniczne likwiduje martwy okres kilku początkowych sekund w osłonie pojazdu przed ostrzałem. Najbardziej istotną nową cechą granatu jest zdolność do wytwarzania zasłon dymnych skutecznie przesłaniających promieniowanie w zakresie bliskiej oraz dalszej podczerwieni, w tzw. I (3-5 µm) oraz II (-12 µm) oknie optycznym. Efekt taki został osiągnięty dzięki zastosowaniu nowej generacji mieszanin pirotechnicznych zawierających czerwony fosfor [4-]. Przy opracowaniu technologii mieszanin

2 fosforowych szczególną uwagę połoŝono na bezpieczeństwo produkcji ładunków i elaboracji pocisków oraz na konstrukcję pocisków uwzględniającą niezawodność działania. Prace konstrukcyjne i technologiczne dotyczące uruchomienia produkcji nowego granatu dymnego rozpoczęto w 2001 r. w PIW WIFAMA-PREXER w Łodzi, a ich pozytywne zakończenie zrealizowano w ramach projektu celowego dofinansowanego przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji, z WITU Zielonka jako wykonawcą prac badawczo-rozwojowych. 2. ZałoŜenia konstrukcyjne i taktyczno-techniczne Podstawowym załoŝeniem konstrukcyjnym przy projektowaniu nowej amunicji dymnej była zasada pełnej zgodności gabarytów zewnętrznych granatu z wymiarami dotychczas stosowanych granatów w celu zachowania moŝliwości wykorzystania istniejących wyrzutni WGD typ 02A. Opracowany granat dymny GM-1 (rys.1) poszerza więc gamę środków biernej osłony czołgów łącząc w sobie zalety dotychczas stosowanych granatów WGD-2M (wybuchowy granat dymny) i GAk-1 (granat aerodyspersyjny). Zadaniem granatu dymnego GM-1 jest natychmiastowe wytworzenie zasłony dymnej, utrzymującej się przez kilkadziesiąt sekund, do osłony czołgów oraz innych pojazdów bojowych i obiektów przed moŝliwością lokalizacji i rozpoznania środkami optycznymi, termowizyjnymi i laserowymi w zakresie widma 0,3-14 µm. Rys.1. Granat dymny GM-1 Prace badawczo-rozwojowe zaplanowane w projekcie były realizowane w dwóch głównych kierunkach, wykonywanych równolegle w dwóch zespołach. Pierwszym kierunkiem było opracowanie składów chemicznych mieszanin pirotechnicznych zawierających czerwony fosfor, o rozszerzonym paśmie przesłaniania w podczerwieni oraz sformułowanie zagroŝeń procesu

3 technologicznego i uruchomienie doświadczalnej produkcji ładunków dymnych w celu zbadania zwiększonej skuteczności zasłon dymnych w warunkach poligonowych. Drugim kierunkiem były prace konstrukcyjne i badania doświadczalne mające na celu opracowanie granatu dymnego o działaniu dwuetapowym, polegającym na wytworzeniu dwóch zasłon dymnych, pierwszej w odległości kilkunastu metrów od wyrzutni i drugiej w odległości kilkudziesięciu metrów. W załoŝeniach taktyczno-technicznych sformułowano następujące wymagania: - odległość wytworzonych zasłon dymnych od wyrzutni: - I zasłona (natychmiastowa) m - II zasłona (długotrwała) 30-0 m - głębokość zasłony dymnej -15 m - szerokość -12 m; wysokość 3-5 m - czas wytworzenia zasłony licząc od momentu podania impulsu odpalającego: 0,5 s - czas trwania zasłony dymnej: 3-5 s (I zasłona), min. 40 s (II zasłona) - masa naboju: 1, kg - osłabienie promieniowania w paśmie, µm min. 75%. 3. Badania kwalifikacyjne granatów dymnych GM-1 Partię prototypową czołgowych granatów dymnych GM-1 (rys. 2) wykonano na pod-stawie dokumentacji technicznej w Oddziale WIFAMA-PREXER w Niewiadowie przez uprawnionych pracowników pod nadzorem przedstawicieli WITU. Badanie kwalifikacyjne nadzorowała komisja powołana przez Dyrektora Departamentu Polityki Zbrojeniowej MON. Rys.2. Partia prototypowa granatów GM-1

4 Przeprowadzono następujące rodzaje testów w celu oceny odporności amunicji na naraŝenia mechaniczne i środowiskowe: badanie odporności naboi na upadek z wysokości, badanie odporności naboi na wibracje sinusoidalne, badanie hermetyczności naboi, badanie odporności naboi na działanie podwyŝszonej wilgotności, badanie odporności na obniŝone ciśnienie atmosferyczne w transporcie lotniczym, badanie wytrzymałości i odporności naboi na transport w opakowaniu, sprawdzenie odporności na działanie pola magnetycznego, elektrycznego oraz promieniowania elektromagnetycznego, sprawdzenie okresu gwarancyjnego i dopuszczalnych warunków przechowywania Wykonano równieŝ testy mające na celu określenie zgodności parametrów eksploatacyjnych z załoŝonymi oraz stopnia niezawodności działania: - ocena skuteczności przesłaniania w podczerwieni i zakresie widzialnym; - ocena stopnia bezpieczeństwa w trakcie eksploatacji; - sprawdzenie niezawodności działania w warunkach eksploatacyjnych. Testy strzelaniem przeprowadzono na poligonie WITU w Zielonce. Do strzelań uŝyto zarówno wyrzutni stacjonarnej jak i wyrzutni 02A zamontowanej na czołgu. W celu oceny skuteczności przysłaniania uŝyto następującej aparatury do rejestracji wyników: kamery termowizyjna krótkofalowa (3 5µm), kamera termowizyjna długofalowa ( 12µm), kamer CCD ze znacznikiem czasu, lasera CO 2 (.µm), radiometru. W trakcie badań strzelaniem uzyskano następujące wyniki średnie: odległość zasłony szybkiej od wyrzutni 13,5 m; odległość zasłony zasadniczej 30 m; głębokość zasłony zasadniczej 35 m; wysokość zasłony zasadniczej 3, m; czas wytworzenia zasłony szybkiej 0,3 s; czas trwania zasłony szybkiej 4,2 s; czas trwania zasłony zasadniczej 4 s; odległość wyrzucenia łuski,5 m; osłabienie energii promieniowania lasera 0 %; niezawodnego działania 0,4 odległość wyrzucenia elementów wolno dymiących 0 m. W trakcie badań przy prawidłowym działaniu naboju zawsze następowało zapalenie wszystkich elementów dymotwórczych, nie ulegały one pokruszeniu, a cel nie był rozpoznawalny z za postawionej zasłony zarówno w świetle widzialnym jak i w podczerwieni. Efektywność działania maskującego granatów przedstawiono na zdjęciach rys.3

5 A) Zasłona czołgu, strzał 5, czas 0s,0 C Zasłona czołgu, strzał 5, czas ok. 3s,0 C Zasłona czołgu, strzał 5, czas ok. 55s,0 C

6 B),0 C Strzał z tego samego dnia, czas Czas 2s,0 C,0 C Czas 45s Rys.3. Efektywność działania maskującego naboju; A) - przez salwę złoŝoną z 7 granatów, B) - przez pojedynczy granat.

7 4. Podsumowanie 1. Program badań kwalifikacyjnych partii prototypowej 1 mm czołgowej amunicji dymnej GM-1z rozszerzonym pasmem maskowania w podczerwieni został zrealizowany w całości. Uzyskane parametry techniczne i niezawodnościowe granatów były zgodne z wymaganiami ZTT. 2. Komisja stwierdziła, Ŝe partia prototypowa naboi przeszła badania kwalifikacyjne z wynikiem pozytywnym i nadaje się do eksploatacji w wojsku. 3. W stosunku do dotychczasowych stosowanych rozwiązań granatów dymnych w kraju, nowy granat ma dwufazową charakterystykę działania. UmoŜliwia to skuteczne maskowanie w zakresie widzialnym i podczerwieni juŝ po wylocie granatu z lufy. 4. Wysoka skuteczność maskowania w szerokim paśmie widma promieniowania moŝliwa jest dzięki opracowanym nowym mieszankom pirotechnicznym na bazie czerwonego fosforu. 5. Opracowany granat o nowych atrakcyjnych dla uŝytkownika właściwościach jest nowatorskim opracowaniem nie tylko w kraju ale nie ma równieŝ obecnie odpowiednika w armiach innych krajów.. Opracowany granat oraz produkty spalania mieszaniny pirotechnicznej nie zawierają składników niebezpiecznych dla zdrowia ludzi a takŝe nie są groźne dla środowiska naturalnego. Literatura [1] T.J.Meyer. Active Protective System. Armor, May-June 1,s. 7-. [2] Lacroix Etienne Defence, Countermeasures. Informator handlowy, [3] L. Klusaczek Dymowy ochranny granat a nektere poznatky z jeho konstrukce Mezinarodni Konference Pyrotechniku, Luhacovice [4] Cudziło St. Charakterystyki procesu spalania i zdolność maskująca mieszanin dymotwórczych z czerwonym fosforem. III Konf. Uzbrojeniowa, Waplewo [5] A. Gałła, E. Olejniczak, D. Szabra, W. Świderski, B. Zygmunt Laboratoryjne i po-ligonowe badania mieszanin dymotwórczych o poszerzonym paśmie przesłaniania, Problemy Techniki Uzbrojenia, nr 5, 2001, s [] B. Zygmunt, D. Szabra, W. Świderski, Z. Bąbol, G. Moszczyński Środki dymotwórcze przesłaniające w podczerwieni XIII Konferencja Naukowo-Techniczna Problemy rozwoju techniki uzbrojenia. Rynia