Natuurlijk zijn er onvermijdelijke en onvermijdelijke barrières, bijvoorbeeld onveranderlijke natuurwetten, die de ontwikkelingsmogelijkheden beperken. Het kan zijn dat op bepaalde gebieden verbetering in het algemeen niet mogelijk is, omdat de technologie al het optimale ontwikkelingsniveau heeft bereikt.
Tankmunitie behoort tot een gebied waar deze staat voor het ongetrainde oog al bereikt zou moeten zijn. De uitdaging is in wezen om een effectieve gevechtslading aan het doelwit te leveren, precies op het moment dat het nodig is. Een toename van de nauwkeurigheid in de toekomst zal hoogstwaarschijnlijk komen door het kanon te vervangen, niet het projectiel. Als de nieuwe materialen een betere pantserpenetratie kunnen bieden, zullen ze natuurlijk worden beoordeeld, getest en vervolgens in productie worden genomen. Verschillende gevechtsuitrustingen van projectielen, die verschillende effecten creëren, zullen worden ontwikkeld en ingezet, afhankelijk van de behoefte en verder, maar de basis blijft natuurlijk hetzelfde.
De schaal van innovatie
In de praktijk is er echter veel ruimte voor innovatie, zelfs op zo'n smal gebied als tankmunitie. Veranderende behoeften worden bepaald door veranderende eisen, en hoewel de ontwikkeling van projectielen eerder geen oorzaak, maar een reactie is op de ontwikkeling van andere technologieën, is de noodzaak tot verbetering ervan dringend nodig.
Hoewel het enige tijd kan duren voordat revolutionaire veranderingen de frontlinies kunnen bereiken, kunnen sommige ervan alleen plaatsvinden met de parallelle ontwikkeling van nieuwe wapentechnologieën, de contouren van een nieuwe generatie projectielen van groot kaliber zijn al vrij duidelijk zichtbaar.
"De Amerikaanse regering heeft de afgelopen 40 jaar heel goed werk geleverd door de tank als een gevechtsplatform met hoge prioriteit te houden dat een aanzienlijke superioriteit zou moeten hebben ten opzichte van vergelijkbare platforms van een potentiële tegenstander", zei Craig Aakhus van Northrop Grumman Innovation Systems, eraan toevoegend dat omdat hiervan zouden ze veel moeten investeren in de ontwikkeling van hun lijn tankmunitie.
De ontwikkeling van munitie voor Amerikaanse tanks lijkt te bestaan uit een lange keten van subtiele veranderingen die hun mogelijkheden geleidelijk uitbreidden zonder dat een grote transformatie van het hele leveringssysteem van schadelijke factoren nodig was. "Toen we halverwege de jaren '80 voor het eerst het 120 mm-systeem op de Abrams-tank plaatsten, hebben we enkele Duitse granaten van Duitsland naar de Verenigde Staten overgebracht en zijn we toen meteen begonnen met het verbeteren ervan."
“Aan het eind van de jaren tachtig lanceerde de Amerikaanse regering een groot initiatief om de technologische kloof te dichten. Na uitgebreide tests te hebben uitgevoerd, realiseerden ze zich dat deze granaten niet volledig aan alle eisen van het leger voldeden. In dit opzicht werd eind jaren 80 - begin jaren 90 meer nadruk gelegd op hun verbetering, terwijl verschillende nieuwe soorten schelpen met verschillende effecten werden ontwikkeld."
"Er werd bijvoorbeeld ook een externe zekering toegevoegd aan de 830A1 HEAT-schaal met een voering", zei Aakhus. - In die tijd lag de nadruk natuurlijk op gevechtshelikopters. Toen besteedde het leger speciale aandacht aan gepantserde dreigingen en maakte begin jaren 90 een scherpe sprong in kinetische projectielen, en we zetten dit werk vandaag voort."
“Over het algemeen neemt het leger om de 8-10 jaar een nieuw projectiel aan, het investeert zwaar in technologie en materialen om ervoor te zorgen dat onze wapensystemen het hoofd kunnen bieden aan de huidige bedreigingen. Uiteraard werken we nog steeds met hetzelfde wapensysteem, maar hebben we de levensduur ervan verlengd door nieuwe technologieën te integreren in munitie."
Aakhus wees erop dat het initiatief en de vastberadenheid van het Amerikaanse leger een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling van deze ontwikkelingen.
“Bedreigingen evolueren en we moeten deze bedreigingen voorblijven. Ik geloof dat de gebruikersgemeenschap enorm veel werk verzet bij het identificeren van deze bedreigingen. Kernbehoeften worden gedreven door de klantengemeenschap en wij, als ontwikkelaars en leveranciers, spelen daarop in. We werken hand in hand met hen. Tegen de tijd dat de eisen uitkomen, zien we dezelfde trends in dreigingen, dus identificeren we dreigingen parallel en streven we ernaar om aan die behoeften te voldoen."
Aakhus wees op de ontwikkeling van een nieuw geavanceerd veelzijdig 105 mm-projectiel, dat deze gesynchroniseerde benadering van de industrie en de militaire klant implementeerde.
“Er duiken nieuwe dreigingen op, bijvoorbeeld anti-tank geleide raketsystemen zijn wijdverbreid en het is noodzakelijk om ertegen te vechten. De industrie speelt hierop in door munitie aan te bieden met verbeterde kernkoppen en slimme zekeringen.”
Gevolg
In Europa werken ze aan een radicalere oplossing. Een joint venture tussen het Britse BAE Systems en het Franse Nexter, CTA International (CTAI), heeft een volledig nieuw wapensysteem ontwikkeld dat een onconventionele benadering van projectielontwerp gebruikt. Telescopische munitie is een projectiel dat aanzienlijk of zelfs volledig "verzonken" is in de kruitlading in de huls. Deze opstelling maakte het mogelijk om de grootte en massa van het schot aanzienlijk te verminderen in vergelijking met conventionele projectielen, en maakte het ook mogelijk om een verbindingsloze munitievoorraad te gebruiken. Het systeem als geheel - een kanon met telescopische projectielen - belooft een meerdere malen grotere impact dan vergelijkbare systemen, die ze zouden moeten vervangen. Bovendien kan het telescopische systeem, in vergelijking met een traditioneel kanon, dankzij een meer rationele munitieopslag vier keer zoveel projectielen aan boord opnemen.
Hoewel het CTAI-systeem een relatief klein kaliber van 40 mm heeft, biedt het mogelijkheden die vergelijkbaar zijn met de grotere kalibersystemen. CTAI zegt dat het systeem niet alleen geschikt is voor installatie op voertuigen van de BMP-categorie, bijvoorbeeld de Britse Ajax en Warrior, waarop het al is geïnstalleerd, maar ook voor installatie op main battle tanks.
De ontwikkeling van telescopische munitie begon lang geleden - het concept werd in de vroege jaren 50 in de Verenigde Staten voorgesteld - maar de complexiteit van de oplossing en het gebrek aan de nodige technologieën lieten niet toe dat ze in massaproductie werden genomen. "Het idee om een projectiel in een patroonhuls te plaatsen is al decennia een ongrijpbaar maar gekoesterd doel", zegt Rory Chamberlain van CTAI. - De oude driehoek van "mobiliteit, gevechtsstabiliteit en vuurefficiëntie" is altijd een probleem geweest in het geval van een middelgrote tank, omdat bij het proberen om de vuurefficiëntie van het kanon te vergroten en de systemen zo zwaar werden dat het de mobiliteit negatief beïnvloedde en daarmee de overlevingskans. Het telescopische systeem is de enige oplossing omdat het een kleiner kanon en feeders heeft. Het hele systeem draait om de munitie, het belangrijkste is om het projectiel veilig en betrouwbaar in de patroonhuls te plaatsen, waardoor we de inherente hoge eigenschappen ervan verkrijgen."
Het belangrijkste technische probleem dat CTAI moest oplossen, was het afdichten van het projectiel. "Gasdichtheid is historisch altijd een van de grootste uitdagingen geweest", zei Chamberlain.- In de oude ontwerpen bereikte je strakheid wanneer het projectiel langs het geweer in de loop bewoog. In onze oplossing zorgt de schaal zelf voor dichtheid. Het was moeilijk, maar we hebben het bij CTAI voor elkaar gekregen en misschien was dit wel de belangrijkste drijfveer voor succes."
Nadat dit probleem was opgelost, verliep de rest van de ontwikkeling in een werkende staat, zonder abnormale problemen.
"Het is niet moeilijk om een noot te kraken - je moet alleen weten welk gereedschap je moet gebruiken en het wordt gemakkelijker. Weliswaar heeft ons projectiel meer componenten dan een simpele standaardmunitie, maar als je echt in de details gaat en naar de oplossing kijkt, blijkt het vrij simpel te zijn."
zei Chamberlain.
“Ik zou niet zeggen dat we moesten investeren in gekke technologie om dit te bereiken. Dit zijn de basisprincipes van de productie die door de jaren heen zijn ontwikkeld. Ze in de juiste volgorde plaatsen, het systeem begrijpen en hoe het allemaal samenwerkt, is wat CTAI heeft kunnen doen."
Constructieve uitdagingen
De productie van een nieuw type projectiel vereist vergelijkbare vaardigheden en naleving van dezelfde principes als voor de productie van standaardmunitie, maar, zoals Chamberlain uitlegde, de bewerkingen in het productieproces - bijvoorbeeld het toevoegen van een drijfgas aan het lichaam of een proces dat bekend staat als krimpen, dat in een conventioneel projectiel bestaat uit het indrukken van de mouwen, en in een telescopisch projectiel door het indrukken van de voor- en achterdeksels, worden ze in een andere volgorde geplaatst vanwege de eigenaardigheden van elk type. "Deze individuele operaties zijn heel eenvoudig als je de projectielen maakt, maar misschien doe je de operaties in een andere volgorde," zei hij. - Stel je voor dat de laatste operatie die in een conventionele munitie wordt uitgevoerd een projectiel is, dan wordt het gekrompen en in de huls gedrukt. In het geval van telescopische munitie is het eerste dat u moet doen het projectiel pakken en vervolgens in de huls plaatsen. Verder wordt het drijfgas van binnen voorzien, waarna de krimp optreedt. Het verandert alleen de volgorde van bewerkingen, maar de afzonderlijke stappen zijn hetzelfde als bij traditionele shells."
Het herontwerpen van het hele wapensysteem als geheel, vergeleken met het herhaaldelijk geleidelijk verbeteren van een van zijn componenten, leek zeker een hoger risico. Over de eerste succesvolle afvuurtests van het systeem dat in 2016 op het Britse pantservoertuig Ajax werd geïnstalleerd, merkte de leider van dit project op dat "de complexe problemen die zich voordoen op weg ernaartoe niet mogen worden onderschat." Hij merkte echter ook op "de transformationele mogelijkheden van het systeem gericht op winnen." Het lijkt erop dat de voordelen hier aanzienlijk groter kunnen zijn dan het geval zou zijn bij een programma met minder ambitieuze doelen.
Volgens CTAI zal het CT40-systeem alle drie de componenten verbeteren: mobiliteit, gevechtsweerstand en brandefficiëntie. Sommige van deze verbeteringen zullen worden geïmplementeerd via het kanon of via de ondersteunende componenten, met name de winkel.
De vraag is nog steeds controversieel of de versie van het systeem geïntegreerd in de Britse voertuigen even effectief zal zijn als die geïnstalleerd op de Franse Jaguar verkenningspantservoertuigen, waarin het volledig complete CTAI-systeem is geïntegreerd. Het VK heeft een andere oplossing gekozen voor zijn Ajax- en Warrior-platforms, ze zouden een gemeenschappelijke toren moeten hebben, waarin de hoofdaannemer Lockheed Martin UK het pistool samen met apparatuur van andere bedrijven installeert. Het enige onbetwistbare feit is dat geen van deze innovaties mogelijk zou zijn geweest zonder de creatie van een nieuw type projectiel.
"We vervangen de 30 mm ronde, die 350 gram weegt", zei Chamberlain. - Ons nieuwe projectiel weegt één kilogram, dat wil zeggen dat de kernkop bijna drie keer groter is. Alle legers praten over de diameter van het projectiel, maar de gevechtsuitrusting en pantserpenetratie zijn belangrijk. Men denkt dat 30 mm en 40 mm granaten niet heel verschillend zijn, maar in feite is er een groot verschil in termen van de kernkop. Sterker nog, het is vier keer krachtiger."
“Wat is belangrijk voor de bemanningen als ze schieten? Raak het doel. Dat is waar telescopische technologie om draait. De hoeveelheid is niet nodig, het is niet nodig dat het een 40 mm projectiel is, het is alleen dat het sneller is om een grotere impact op het doel te hebben, het te raken en onze jongens veilig en wel thuis te brengen.
Andere geclaimde voordelen van het systeem zijn onder meer het vermogen van de bestuurder om tijdens het rijden snel te schakelen tussen verschillende typen, te herladen en te vuren. Rekening houdend met de verhoogde vuurkracht die wordt geboden door de compactere oplossing en het grotere volume voor de bemanning in de toren, kunnen we praten over het vermenigvuldigingseffect dat dit telescopische systeem biedt.
"Vroeger moest je bij het herladen ergens stoppen en het kanon herladen, nu is die tijd verleden tijd", zei Chamberlain. - U kunt gewoon opladen tijdens het rijden. De winkel is stationair, in ons systeem lijkt het erg op een lade, als je een lade opent, er een projectiel in stopt, een lade sluit, leest het het type projectiel en weet precies waar het zich in de winkel bevindt. Als u een specifiek type munitie moet selecteren, gaat het magazijn gewoon naar de geselecteerde doos. In de winkel kun je meerdere soorten hebben, die allemaal op voorraad zijn."
Type wijzigen
Tot op heden wordt munitie van zeven verschillende typen ofwel vervaardigd en geleverd aan klanten, ofwel gekwalificeerd: pantserdoordringende tracer met een stabiliserende schacht (volwaardig) met een afneembare tray en tracer of BOPS; universeel met tracer; universeel met een kopzekering met een tracer; universeel luchtstralen met tracer: kinetisch luchtstralen; en twee praktische schelpen. De eerste, die al in de troepen is opgenomen, kreeg de aanduiding TP-T (Target Practice - Tracer), terwijl de tweede TP-RR (Target Practice - Reduced Range) met een verminderd bereik nog in ontwikkeling is. Chamberlain merkte op dat de lijst geenszins uitputtend is. “Telescopische technologie kan worden toegepast op alles wat in een sleeve kan worden gestoken. We zijn niet beperkt tot onze huidige typen. We kijken naar onderzoek naar verschillende projectielen die we zouden willen implementeren, maar ze bevinden zich in de beginfase van de evaluatie van een voorlopige technische beoordeling."
De mogelijkheid om snel van het ene type naar het andere over te schakelen, is een belangrijk element in de verbetering van de mogelijkheden die het telescopische concept belooft. Met het begin van de komst van nieuwe wapens in hun arsenalen, begonnen klanten de principes van het gevechtsgebruik te ontwikkelen, terwijl tegelijkertijd veelbelovende soorten munitie worden ontwikkeld, wat de effectiviteit van het systeem zal vergroten.
“In tegenstelling tot het 30 mm Rarden-kanon op de British Warrior-infanteriegevechtsvoertuigen, dat alleen kan vuren in clips van drie ronden (twee in het magazijn, dat wil zeggen maximaal 6 ronden) en dat niet de mogelijkheid heeft om het type van projectiel, met de CT40 kun je eenvoudig het type wijzigen, zodat je verschillende soorten wachtrijen en verschillende effecten hebt. Je belangrijkste taak is hoe je verschillende soorten projectielen correct gebruikt en de beste impact op de doelen krijgt." Zonder in details te treden, liet Chamberlain doorschemeren dat het bedrijf in 2020 zijn plannen en andere soorten munitie kan onthullen "die onze klanten willen zien".
Gewichtsvermindering is het primaire doel van alle munitieprogramma's en is een ander gebied dat munitiefabrikanten kunnen gebruiken om hun producten te verbeteren. Aakhus legde uit dat de Amerikaanse klant van zijn bedrijf hielp bij het verbeteren van de vuurefficiëntie van munitie zonder hun massa te vergroten, waarbij hij actief het potentieel van verschillende materialen bestudeerde en suggesties deed voor het gebruik ervan.
"Op het gebied van munitie voor kinetische energie hebben de VS veel geïnvesteerd om minder parasitaire massa te verkrijgen en meer energie in de kern te stoppen", legde hij uit. - Het gebruik van composietmaterialen bij de vervaardiging van een pallet zal het bijvoorbeeld mogelijk maken om meer energie aan het doel te leveren en daarmee een technologische doorbraak te realiseren. De pallet is eigenlijk slechts een onderdeel met een parasitaire massa, die tot taak heeft het projectiel door de loop te leiden. Als het zou kunnen worden geëlimineerd, zou dat geweldig zijn, hoe lichter je wordt, hoe beter. Traditioneel worden aluminium pallets gebruikt, maar we hebben composiettechnologieën die uit de lucht- en ruimtevaartindustrie kwamen, dus we hebben alle kansen om deze parasitaire massa zoveel mogelijk te verminderen.”
"Het Amerikaanse leger heeft zwaar geïnvesteerd in unieke kerntechnologieën", voegde Aakhus eraan toe. - Daarnaast verschijnen er nieuwe geavanceerde lonten in brisante munitie voor verschillende doeleinden. De Verenigde Staten en andere landen gebruiken in toenemende mate het datatransmissiekanaal naar het projectiel, dat wil zeggen dat we nu, afhankelijk van het doel waarop we schieten, het projectiel aanvullende informatie kunnen geven om het leesbaarder te maken. We integreren slimme lonten in explosieve fragmentatieprojectielen, die voorheen alleen waren uitgerust met hoofdzekeringen, terwijl we tegelijkertijd het veiligheidsniveau verhogen door ongevoelige stoffen, elektromagnetische compatibiliteit en andere technologieën.
Kosten problemen
Het vergroten van de complexiteit van projectielen door de introductie van elektronische componenten, evenals investeringen in nieuwe materialen gericht op het verminderen van de massa, brengt onvermijdelijk een stijging van de kosten van elk projectiel met zich mee. "Het is duidelijk dat hoe meer technologieën je implementeert, hoe duurder de producten worden", zei Aakhus. “Omdat we ons dit realiseerden en tegelijkertijd trainingsprojectielen ontwikkelden die levende projectielen in ballistiek kopiëren, lag de nadruk hier op het verminderen van complexiteit en kosten. We hebben geïnvesteerd in technologie die het mogelijk heeft gemaakt om de kosten van trainingsopnamen die we elk jaar in grote aantallen maken te verlagen, ze betaalbaar te maken en het opleidingsniveau van onze bemanningen op peil te houden. Tegelijkertijd is het duidelijk dat militaire granaten die in arsenalen zijn opgeslagen en die alleen bij bepaalde operaties kunnen worden gebruikt, altijd wat duurder zullen zijn."
Volgens hem is de verhouding van gekochte en afgevuurde training- en gevechtsgranaten ongeveer 10: 1, dat wil zeggen dat de nadruk op het gebruik van trainingsgranaten een aanzienlijke algemene verlaging van de kosten van gevechtstraining zal opleveren. Het is duidelijk dat inerte projectielen minder kosten dan explosieve projectielen, en duurdere componenten zoals geavanceerde lonten maken vaak geen deel uit van trainingsmunitie.
Northrop Grumman gebruikt ook goedkope drijfgassen in zijn trainingsprojectielen, waardoor de duurdere en best presterende drijfgassen voor scherpe munitie behouden blijven.
Chamberlain zei dat CTAI's ontwikkeling van de praktische tool TP-RR haar klanten zal helpen om nog meer geld te besparen en de opleidingsmogelijkheden uit te breiden.
“Tot een bepaald bereik valt dit projectiel in ballistiek samen met een levend projectiel, en begint dan scherp te dalen. Dit vermindert de veilige verwijderingszone, dat wil zeggen, het maakt het mogelijk om op een groter aantal reeksen te schieten, wat de gevechtstraining vereenvoudigt voor die legers waarvan de trainingsbereiken beperkt zijn in het gebied. Wij zijn van mening dat wanneer het TP-RR-projectiel de kwalificatie doorstaat, het een praktisch projectiel van de volgende generatie zal worden vanwege de voordelen die het biedt, evenals de lage kosten."
Ondanks het feit dat de productie van telescopische granaten erg lijkt op de productie van traditionele munitie, zijn de productiekosten tegenwoordig veel hoger. De kosten zijn een van de redenen geweest waarom eerdere pogingen tot telescopische systemen zijn mislukt. Volgens Chamberlain moet elke beoordeling van capaciteiten zich niet richten op de kosten van elk afzonderlijk projectiel, maar op hoe het hele systeem het beste kan worden gebruikt om de gewenste impact te verkrijgen.
“Hoeveel granaten heb je nodig om het doel te raken? Wat betreft de BOPS, er zijn maar twee opties: je breekt door het pantser of niet. Een mislukte poging om door het pantser te dringen, stelt de vijand in staat terug te vuren en dit is een situatie waarin niemand wil zijn. Ik wil zeker zijn van mijn munitie. We hebben onze analyse uitgevoerd van het potentieel om een doelwit te raken, het Britse ministerie van Defensie heeft zijn eigen analyse gemaakt, de Franse - die van hemzelf, waaruit bleek dat we een effectievere en goedkopere oplossing hebben. En dit is een feit."
