Противопульные вставки SAPI и ESAPI бронежилетов сухопутных войск

Грудная, спинная броневставки ESAPI и две боковых side-SAPI среди компонентов бронежилета MTV

Противопульные броневставки SAPI и ESAPI (англ. Small Arms Protective Insert; Enhanced Small Arms Protective Insert) — композитные бронеэлементы с керамикой, используемые в различных моделях войсковых бронежилетов (БЖ). Служат для увеличения уровня защиты бронежилетов и обеспечивают защиту пехотинца от широкого спектра средств поражения, в первую очередь, от автоматных и винтовочных пуль. Выполнены по принятой для композитных бронеэлементов схеме в виде двухслойной конструкции с внешним монолитным керамическим слоем, расположенном на пластиковой подложке. С лицевой стороны броневставок, поверх керамического слоя, находится тонкий защитный слой в виде стекло- или нейлоновой ткани. Снаружи вся вставка также оклеена нейлоновой тканью. Броневставки SAPI разработаны и использовались в жилете Interceptor. Позднее стали стандартными бронеэлементами практически всех бронежилетов вооружённых сил США (СВ и КМП), в первую очередь, жилетов Outer Tactical Vest, Improved Outer Tactical Vest и Modular Tactical Vest.

В период 2004—2006 годов было заключено семь контрактов министерства обороны США с подрядчиками на поставку броневставок SAPI и ESAPI на общую сумму 2,5 млрд $^[1].

Виды

SAPI

Созданы в начале 2000-х годов для защиты пехотинца от достаточно мощного и наиболее массового боеприпаса стрелкового оружия — патрона 7,62×51 мм НАТО с обычной пулей М80, дульная энергия 3519 Дж.

Баллистика и пробивная способность 7,62-мм пули М80^[2][3][4]:

Дистанция, м	0	100	200	300	400	500	800	Примечания
Скорость, м/с	854	778	709	642	578	518	—	винтовка FN FAL, Lств= 533 мм qпули = 9,65 г
Пробивная способность, мм стальной брони тип RHA	9,0	—	6	5	4	3	1,5	Основное требование — пробитие стального шлема на дистанции 550 м

Композитные броневставки с керамикой жилета Ranger Body Armor PS-930, обеспечивают защиту от 7,62-мм простой пули (30 caliber ball).

Основным требованием при создании бронезащиты БЖ Interceptor являлось: обеспечение защиты от пули М80 высокоскоростной винтовки с приемлемой для пехотинца суммарной массой бронежилета, что достигалось за счёт использование новых композитных бронеэлементов. Масса собственно жилета (иначе тканевого чехла) OTV — 3,8 кг плюс две бронеставки SAPI суммарной массой 3,64 кг.

При этом масса 1 м² комбинированной брони (поверхностная плотность брони) составляла 23—24 кг. Сочетание базового противоосколочного жилета со съёмными бронеэлементами из комбинированной брони, позволило обеспечить защиту личного состава от пуль пехотного автоматического оружия с высокой начальной скоростью в приемлемых массах и габаритах. Отличительной особенностью вставок SAPI является черная окраска оболочки вставок из нейлоновой ткани и надпись на тыльной стороне: «7.62mm M80 Ball Protection».

Использование привело к повышению выживаемости пехотинца в боевых условиях. Общее количество произведённых броневставок SAPI на 2009 год составило от 2 до 2,5 млн штук. Серийный выпуск SAPI осуществляли сразу несколько подрядчиков, при этом месячный выпуск достигал 25 тыс. штук^[5].

ESAPI

ESAPI были оперативно разработаны в качестве реакции министерства обороны США на растущее число случаев применения противником (Ирак и Афганистан) патронов с бронебойными пулями при ведении огня из пехотного оружия по живой силе в СИБ. Бронебойные пули способны вызвать сквозное пробитие броневставок SAPI и вывод из строя носителя жилета. Усовершенствованные броневставки ESAPI по замыслу должны превосходить по массе SAPI, превышение составило около 37 % и при этом обеспечивать повышенный уровень защиты от практически всех видов боеприпасов стрелкового автоматического оружия.

В мае 2005 года командование сухопутных войск США приступило к замене стандартных броневставок SAPI на усовершенствованные ESAPI с повышенной противопульной стойкостью. В настоящее время они используются во всех бронежилетах вооружённых сил США, включая штатные IOTV (Improved Outer Tactical Vest) и MTV (Modular Tactical Vest).

Конструктивно ESAPI выполнены из карбида бора увеличенной толщины (более 10 мм), в качестве тыльного слоя брони используется органит, полученный соединением в монолит многих слоев плёнки Spectra (компании Honeywell) — однонаправленного полиэтилена^[5].

При увеличенной массе относительно SAPI вставки ESAPI обеспечивают защиту от бронебойной пули американского патрона 7,62×63 мм со стальным сердечником, который в данном случае служит аналогом и имитатором боеприпасов штатного патрона 7,62×54 мм Российской армии. Также обеспечивают защиту от бронебойных пуль патронов 5,56×45 мм НАТО и 7,62×51 мм НАТО, оба меньшей мощности, при стрельбе практически в упор. Точные данные по противопульной стойкости вставок засекречены. В результате замены вставок SAPI на ESAPI удалось существенно повысить уровень защиты пехотинца. Отличительной особенностью ESAPI является зеленая окраска вставок и надпись на тыльной стороне: «7.62mm APM2 Protection».

Масса 1 м² защитных элементов ESAPI составляет порядка 33—34 кг. В середине 2010-х годов ставилась задача снижения поверхностной плотности (кг/м²) вставок ESAPI на 10 % при сохранении их защитных характеристик^[6]. По состоянию на 2005 год стоимость одной вставки составляла 600 $, что на 50 % выше по сравнению с SAPI^[7]. К 2011 году стоимость ESAPI удалось снизить до 450 $^[8].

Отставной подполковник КМП США демонстрирует бронежилет Interceptor с дополнительными боковыми бронеэлементами side-SAPI и шейным протектором, 2005 год. На заднем плане манекен в полном защитном бронекомплекте КМП США.

Серийное производство ESAPI по состоянию на 2006 год осуществляли американские компании Armor Works, Ceradyne, Simula, и BAE Systems (фактически Cercom), Protective Materials, Armacell.^[9]

XSAPI

Спустя несколько лет после развертывания ESAPI МО США поставило на снабжение новые защитные элементы под обозначением XSAPI, в качестве контрмеры на возможную угрозу со стороны усовершенствованных бронебойных патронов стрелкового оружия в Ираке и Афганистане.

В период запроса предложения на разработку бронеэлементов нового поколения (2008 г.^[10]) бронеэлементы XSAPI планировались для защиты от X-угрозы (X-средства поражения брони), тип и характеристики X-угрозы министерства обороны США никогда официально не раскрывало^[11]. Как можно заключить из другого, заметно более позднего источника, представляет собой 7,62-мм бронебойную пулю M993^[12].

Назначение вставок XSAPI ‒ выдерживать по три поражения пули 7,62×51 мм M993, либо три попадания пули 5,56×45 мм M995^[13], обе с твердосплавным металлокерамическим сердечником из карбида вольфрама. Подобно ESAPI последних годов выпуска, третье поражение XSAPI при приёмочных испытаниях осуществляется под углом 30° от нормали^[14].

Отличительной особенностью XSAPI является коричневая окраска вставок и надпись на тыльной стороне: «7.62mm AP/WC Protection». XSAPI обладают повышенной стойкостью к указанным средствам поражения за счёт увеличенных массы вставок и их толщины. Было закуплено свыше 120 тыс. вставок XSAPI. Первая партия была оперативно поставлена во втором квартале 2009 года. Однако угрозы, на защиту от которых они были рассчитаны, в действительности впоследствии никогда не были реализованы и новые броневставки были отправлены на хранение.

В последнее десятилетие 7,62-мм патрон с обычной пулей М80 в штатных боекомплектах стрелкового оружия подразделений СВ США заменяется патроном М993, бронебойная пуля которого содержит твердосплавный сердечник^[4]. На дистанции 500 м бронепробитие пули М993 не хуже 7-мм стальной брони высокой твёрдости. Тем самым удается увеличить в 2--3 раза дальность эффективного огня по живой силе в СИБ в сравнении с патронами предшествующего поколения.

ESBI/Side-SAPI

ESBI и Side-SAPI — стандартные боковые керамико-композитные бронеэлементы для штатных бронежилетов вооружённых сил США. Здесь ESBI (Enhanced Side Ballistic Inserts) — улучшенная модификация, соответствующая ESAPI основных броневставок. Серийное производство началось в 2005 году, когда стала очевидна недостаточная площадь противопульной защиты стандартного бронежилета Interceptor. В отличие от основных элементов SAPI боковые ESBI имеют форму линейной кривизны. Конструкция аналогична унифицированным грудным-спинным броневставкам: монолитный слой карбида бора на подложке из высокомолекулярного полиэтилена. Выпускаются в двух размерах — 152×203 и 178×203 мм.

Материалы и противопульная стойкость

Капрал Брэндон Блейр Корпуса морской пехоты США показывает защитную вставку E-SAPI, сохранившую жизнь при попадании в него пули. До инцидента Блейр сомневался в защитных способностях вставки, после него стал активным сторонником использования всего защитного снаряжения, приданного Корпусу. При отсутствии вставки попадание в область сердца привело бы к летальному исходу.

Броневставки SAPI/ESAPI представляют собой элементы комбинированной брони с лицевым слоем из карбида бора (или карбида кремния) и тыльным слоем из органита.

Освоение производства броневставок SAPI и ESAPI явилось результатом технологического прорыва в области изготовления фасонных керамических заготовок из карбида бора двойной кривизны. Прорыв был подготовленный инициированными DARPA исследованиями и разработками 1990-х годов. Защитные вставки комбинированной брони из карбида бора и стеклопластика для бронежилетов экипажей вертолётов были освоены еще в 1970-е годы^[15], однако выпускались малыми партиями, с использованием ресурсоёмкой технологии горячего прессования в одноразовые графитовые пресс-формы. Новая технология, разработанная в конце 1990-х годов (применение в СИБ начиная с 2000 года)^[16], позволила наладить массовый выпуск приемлемых по стоимости керамических бронеэлементов из так называемой реакционно-связанной карбидной керамики: RB SiC и RB B₄C (англ. Reaction Bonded), в отечественной практике первый материал известен как самосвязанный карбид кремния.

В США требования по стойкости броневставок БЖ предусматривают обеспечение защиты от следующих поражающих средств^[17] :

• Обычная пуля, тип M-80, патрона 7,62×51 мм НАТО;
• Обычная пуля, тип ЛПС, патрона 7,62 x 54R мм при стрельбе из винтовки СВД;
• Бронебойная пуля, тип M855, патрона 5,56×45 мм НАТО.

Броневставки ESAPI выполнены из карбида бора^[18]. Стойкость унифицированных ESAPI к конкретным видам боеприпасов стрелкового оружия не является предметом гражданского стандарта NIJ и оценивается при полигонных испытаниях по военным техническим условиям. Согласно военным ТУ, живучесть вставки при обстреле должна определяться тремя поражениями без пробития. Для SAPI при обстреле обычной пулей М80 патрона 7,62×51 мм НАТО при скорости 840 м/с. Для ESAPI — при обстреле бронебойной пулей M2 AP патрона 7,62×63 мм.

Вставка ESAPI способна выдерживать три поражения следующими средствами^[19][20]:

• простая пуля (свинцовый сердечник) патрона 7,62 × 54 мм, винтовка СВД, дистанция 0 м, V_уд= 875 м/с;
• бронебойная пуля патрона 7,62 × 54 мм, винтовка СВД, дистанция 0 м, V_уд= 875 м/с;
• простая пуля М80 патрона 7,62 × 51 мм НАТО, винтовка FN FAL, дистанция 0 м, V_уд= 854 м/с;
• бронебойная пуля М61 патрона 7,62 × 51 мм НАТО, винтовка FN FAL, дистанция 0 м, V_уд= 854 м/с;
• бронебойная пуля (сердечник твердосплавный, WC) швейцарского патрона 7,62 × 51 мм НАТО, дистанция 0 м (XSAPI);
• пуля ПС патрона 7,62 × 39 мм, АК, дистанция 0 м;
• бронебойная пуля М2 AP патрона 7,62 × 63 мм, винтовка М1, дистанция 0 м, V_уд= 870 м/с;
• пуля повышенного пробивного действия SS109/M855 патрона 5,56 × 45 мм НАТО, винтовка М16, дистанция 0 м;
• простая пуля М193 патрона 5,56 × 45 мм НАТО, дистанция 0 м, V_уд= 990 м/с;
• простая пуля 7Н6 патрона 5,45 × 39 мм, АК-74, дистанция 0 м.

Размеры и массы

Броневставки SAPI выпускались в пяти размерах:

• Extra Small — 1,27 кг, размером 184×292 мм;
• Small — 1,59 кг, размером 222×298 мм;
• Medium — 1,82 кг, размером 241×318 мм;
• Large — 2,09 кг, размером 260×337 мм;
• Extra Large 2,40 кг, размером 280×356 мм.

Броневставки ESAPI также выпускаются в пяти аналогичный размерах. Их габаритные размеры аналогичные SAPI, разница лишь в массе:

• Extra Small — 1,70 кг;
• Small — 2,08 кг;
• Medium — 2,50 кг;
• Large — 2,85 кг;
• Extra Large — 3,25 кг.

Боковые броневставки ESBI/S-SAPI:

• 150×203 мм — 1 кг;
• 178×203 мм — 1,15 кг

Примечания

1. «Ballistic Testing for Interceptor Body Armor Inserts Needs Improvement» Pentagon Reports on stormingmedia.us  (неопр.). Дата обращения: 3 декабря 2011. Архивировано из оригинала 7 мая 2012 года.
2. Jane’s Ammunition Handbook 1996—97, p. 27
3. Armor, 1982, may-june, p. 26—30
4. 7.62mm (7.62 x 51 mm) Ammunition на сайте inetres.com  (неопр.). Дата обращения: 17 декабря 2011. Архивировано 26 ноября 2010 года.
5. SAPI and ESAPI на сайте olive-drab.com  (неопр.). Дата обращения: 3 ноября 2011. Архивировано 2 декабря 2011 года.
6. 2013-2014 Assessment of the Army Research Laboratory. The National Academies Press, 2015
7. Enhanced Interceptor Vest Protection на сайте defenseindustrydaily.com  (неопр.). Дата обращения: 30 октября 2011. Архивировано 21 октября 2011 года.
8. Armor Piercing Myths (англ.). — мифы о бронебойных пулях на сайте strategypage.com. Дата обращения: 30 октября 2011. Архивировано 1 сентября 2012 года.
9. ESAPI PI Sheet  (неопр.). Marine Corps Systems Command. United States Marine Corps (декабрь 2014). Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано из оригинала 25 января 2017 года.
10. Plate Inserts for US Body Armor  (неопр.). Defense Industry Daily. Defense Industry Daily, LLC (19 октября 2008). Дата обращения: 10 ноября 2008. Архивировано 31 января 2009 года.
11. XSAPI vs. ESAPI: What Is the Difference Between Them?  (неопр.) (9 июня 2022). Дата обращения: 12 октября 2022. Архивировано 12 октября 2022 года.
12. X-Threat documentation, Pg 6  (неопр.). Scribd, document from Sjold (25 ноября 2019). Дата обращения: 12 октября 2022. Архивировано 12 октября 2022 года.
13. House Armed Services Committee hearing discussing XSAPI development  (неопр.). Дата обращения: 10 октября 2022. Архивировано 9 октября 2022 года.
14. Purchase description of the XSAPI  (неопр.). Дата обращения: 10 октября 2022. Архивировано 12 февраля 2023 года.
15. Aircrew Body Armor на сайте vietnamgear.com  (неопр.). Дата обращения: 27 октября 2011. Архивировано 19 апреля 2012 года.
16. Hazell, P. J., Donoghue, S. E., Roberson, C. J. The Penetration of Armour Piercing Projectiles Through Reaction Bonded Ceramics, in Advances in Ceramic Armor // Advances in Ceramic Armor. A Collection of papers presented at the 29th International Conference on Advanced Ceramics and Composites, January 23—28, 2005, Cocoa Beach, Florida. Ed. J. J. Swab. — Westerville, Ohio: American Ceramic Soc., 2005. — 300 p. — ISBN 1-574-98237-0, 9-781-574-98237-4.
17. Броневставки SAPI на сайте baesystems.com  (неопр.). Дата обращения: 25 октября 2011. Архивировано из оригинала 1 ноября 2011 года.
18. БЖ Interceptor на сайте globalsecurity.org  (неопр.). Дата обращения: 24 октября 2011. Архивировано 11 июня 2017 года.
19. Small arms protection inserts на сайте firstdefense.com  (неопр.). Дата обращения: 25 октября 2011. Архивировано из оригинала 20 ноября 2011 года.
20. ESAPI Rifle Plates на сайте att-tactical.com  (неопр.). Дата обращения: 1 ноября 2011. Архивировано из оригинала 1 ноября 2011 года.