Materiály používané na výrobu nepriestrelnej vesty. Rezervácia moderných domácich tankov Kombinovaný pancier

Homogénne brnenie.

Na úsvite nástupu pozemných obrnených vozidiel boli hlavným typom ochrany jednoduché oceľové plechy. Ich starší spolubojovníci, bojové lode a pancierové vlaky, už v tom čase získali cementované a viacvrstvové pancierovanie, ale tieto typy pancierovania sa dostali do sériovej výroby tankov až po druhej svetovej vojne.

Homogénny pancier pozostáva z plechov valcovaných za tepla alebo liatych štruktúr, z ktorých je jedným alebo druhým spôsobom zostavené pancierové telo. Prvým spôsobom montáže boli nity, v tom čase najlacnejšie a najrýchlejšie. Neskôr skrutkové spoje výrazne nahradili nity. V polovici druhej svetovej vojny sa zváranie elektrickým oblúkom stalo hlavnou metódou spájania pancierových dosiek. Spočiatku sa zváranie vykonávalo prevažne ručným plameňom, ale rozvoj elektrotechniky a rozvoj sériovej výroby elektród dostatočne vysokej kvality viedol k širšiemu používaniu zvárania elektrickým oblúkom. Od začiatku 30. rokov 20. storočia sa robili pokusy zaviesť automatické zváranie elektrickým oblúkom do sériovej výroby. Prijateľnú kvalitu za prijateľné náklady sa však podarilo dosiahnuť až počas 2. svetovej vojny v ZSSR, keď sa pri výrobe tankov T-34-76 a tankov rodiny KV po prvý raz na svete začali používať automatické elektrické oblúkové zváranie pod vrstvou práškového taviva.

Napriek vynálezu zvárania elektrickým oblúkom na konci 19. storočia ruským inžinierom N.N. Konštrukcia tanku Benardos až do konca druhej svetovej vojny v obmedzenom rozsahu využívala spojovacie pancierové dosky so skrutkami a nitmi. Bol to dôsledok problémov, ktoré vznikajú pri zváraní hrubých plechov zo stredne uhlíkovej ocele (0,25-0,45 % C). Pri stavbe nádrží sa ani v súčasnosti prakticky nepoužívajú ocele s vysokým obsahom uhlíka.

Taktiež je ťažké dosiahnuť kvalitné zvary pri zváraní legovaných a nedostatočne vyčistených ocelí. Na zjemnenie štruktúrneho zrna ocelí sa používajú prísady mangánu a iných legujúcich prvkov. Zvyšujú tiež prekaliteľnosť ocelí, čím znižujú lokálne napätia vo zvare. Niekedy sa môže použiť kalenie pancierových dosiek, ale táto metóda sa používa veľmi obmedzene, pretože predtvrdené pancierové dosky počas zvárania spôsobujú ešte väčšie problémy v dôsledku nerovnomernosti poľa vnútorného napätia. Na zmiernenie stresu sa zvyčajne používa normalizačné žíhanie alebo nízke popúšťanie. Aby sa však dosiahlo výrazné zvýšenie tvrdosti, oceľ musí byť najprv vytvrdená na martenzit alebo troostit (t. j. vysoké vytvrdenie). Vysoké vytvrdzovanie hrubostenných dielov zložitého tvaru je vždy veľmi náročné, ak ide o diel veľkosti trupu tanku, potom je úloha prakticky neriešiteľná.

Na zvýšenie odolnosti homogénneho panciera je žiaduce zvýšiť tvrdosť povrchu pancierových dosiek a ponechať jadrá a stranu smerujúcu dovnútra viskózne a relatívne elastické. Tento prístup bol prvýkrát implementovaný na železných plášťoch koncom 19. storočia. V obrnených vozidlách sa toto riešenie používalo oveľa skôr.

Problém nauhličovania spočíva v potrebe dlhého vystavenia dielu v práškovom nauhličovači (zmes na báze koksu, niekoľkých percent vápna a malého prídavku potaše) pri teplotách 500-800 * C. V tomto prípade je problematické dosiahnuť rovnomernú hrúbku karbidovej vrstvy. Okrem toho sa jadro oceľového dielu stáva hrubozrnným, čo výrazne znižuje jeho únavovú pevnosť a trochu znižuje všetky pevnostné parametre.

Pokročilejšou metódou je nitridácia. Nitridácia je technicky náročnejšia, ale po nitridácii dielec prechádza normalizačným žíhaním s chladením v oleji. To do istej miery kompenzuje nárast štruktúrneho zrna. Hĺbka nitridačnej vrstvy však nepresahuje jeden milimeter s dobou nitridácie v desiatkach hodín.

Vynikajúcou metódou je kyanidácia. Vykonáva sa rýchlejšie, tvrdosť nie je nižšia a teplota ohrevu je relatívne nízka. Namáčanie pancierových plátov (a ešte viac trupu tanku) do roztavenej zmesi kyanidov je, mierne povedané, neekologické a vo všeobecnosti pochybné potešenie.

Optimálne vlastnosti pancierovej ochrany možno dosiahnuť použitím zváraného tela vyrobeného zo stredne uhlíkovej ocele a vrchná časť tela je pokrytá zváranými a/alebo závitovými platňami z tvrdenej vysokopevnostnej ocele.

Kompozitné brnenie.

Kompozitné materiály sú všeobecný prípad, materiály, ktoré kombinujú dve alebo viac zložiek s veľmi odlišnými vlastnosťami. Patria sem vystužené, viacvrstvové, plnené a iné kompozície („kompozícia“ v tomto význame možno preložiť ako „zmes“ alebo „kombinácia“).

Klasické príklady kompozitných materiálov zahŕňajú jednoduché železobetónové dosky alebo napríklad zmes kobaltu a práškového karbidu volfrámu používanú na výrobu karbidových nánosov na vysokorýchlostných nástrojoch. Zároveň pojem „kompozitné materiály“ nadobudol svoj klasický význam a najväčšiu obľubu vo vzťahu ku kompozíciám na báze polymérnych matríc vystužených jednou alebo druhou výstužou (vlákno, prášky, rovingy, plsti (netkané textílie), duté guľôčky, atď.). tkaniny atď.).

Vo vzťahu k pancierovej ochrane je kompozitný pancier pancier, ktorý obsahuje konštrukčné prvky vyrobené z materiálov s veľmi odlišnými vlastnosťami. Ako sme uviedli vyššie, je vhodné urobiť vonkajšie dosky čo najtvrdšie, pričom nosná základňa bude mať dobrú spracovateľnosť a vysokú viskozitu.

V dôsledku toho môže kompozitné pancierovanie zahŕňať rôzne kombinácie tvárneho a elastického materiálu a materiálu s vysokou tvrdosťou: stredne uhlíková oceľ + keramika, hliník + keramika, zliatina titánu + tvrdená nástrojová oceľ, kremenné sklo + pancierová oceľ, sklolaminát + keramika + oceľ, oceľ + UHMWPE + korundová keramika a mnohé iné. Vonkajšia doska je zvyčajne vyrobená z materiálu s priemernou pevnosťou, slúži ako clona proti hromadeniu a tiež poskytuje ochranu tvrdým, krehkým prvkom pred úlomkami a guľkami. Najnižšia vrstva je nosná, optimálnym materiálom pre ňu je pancierová oceľ a/alebo hliníkové zliatiny. Ak to finančné prostriedky dovolia, potom zliatiny titánu. Ak chcete zastaviť najefektívnejšie protitankové zbrane dodatočne možno použiť podšívku z vysokopevnostného vlákna (zvyčajne kevlar, ale niekedy sa používa nylon, lavsan, nylon, UHMWPE atď.). Výstelka zastavuje úlomky vznikajúce pri neúplnom prieniku panciera, úlomky zničeného jadra BOPS a malé úlomky z malého otvoru s kumulatívnym projektilom. Okrem toho podšívka zvyšuje tepelnú izoláciu a zvukovú izoláciu stroja. Obloženie nepridáva veľkú váhu, čo má väčší vplyv na cenu obrnených vozidiel.

Na rozdiel od homogénneho brnenia, akékoľvek kompozitné brnenie smeruje k zničeniu. Jednoducho povedané, horná obrazovka je ľahko preniknutá takmer všetkými prostriedkami PT. Pevné platne plnia svoju funkciu v procese viac-menej krehkej deštrukcie a nosná časť panciera zastavuje už rozptýlený dopad kumulatívneho prúdu alebo úlomkov jadra BOPS. Výstelka chráni pred výkonnejšími protitankovými zbraňami, no jej schopnosti sú veľmi obmedzené.

Pri navrhovaní kompozitného panciera sa berú do úvahy aj tri dôležité faktory: cena, hustota a spracovateľnosť materiálu. Kameňom úrazu keramiky je opracovateľnosť. Kremenné sklo má tiež zlú opracovateľnosť a je tiež dosť drahé. Ocele a volfrámové zliatiny sa vyznačujú vysokou hustotou. Polyméry, aj keď sú veľmi ľahké, sú zvyčajne drahé a citlivé na oheň (ako aj na dlhodobé zahrievanie). Hliníkové zliatiny sú pomerne drahé a majú nízku tvrdosť. Žiaľ, ideálny materiál neexistuje. Ale určité kombinácie rôznych materiálov často umožňujú optimálne vyriešiť technický problém za prijateľné náklady.

Rezervácia moderného domáce nádrže

A. Tarasenko

Viacvrstvové kombinované brnenie

V 50. rokoch sa ukázalo, že ďalšie zlepšenie ochrany tankov nie je možné len zlepšením vlastností pancierových oceľových zliatin. To platilo najmä pre ochranu pred kumulatívnej munície. Myšlienka použitia plnív s nízkou hustotou na ochranu pred kumulatívnou muníciou vznikla počas Veľkej vlasteneckej vojny; penetračný účinok kumulatívneho prúdu je v pôde relatívne malý, to platí najmä pre piesok. Preto môže byť oceľové brnenie nahradené vrstvou piesku vloženou medzi dva tenké plechy železa.

V roku 1957 VNII-100 vykonal výskum na vyhodnotenie antikumulatívnej odolnosti všetkých domácich tankov, sériovej výroby aj prototypov. Hodnotenie ochrany tankov sa uskutočnilo na základe výpočtu ich streľby domácim nerotačným kumulatívnym projektilom 85 mm (pri priebojnosti pancierom prevyšoval cudzie kumulatívne strely kalibru 90 mm) pri rôznych uhloch sklonu stanovených TTT platnými v tom čase. Výsledky tohto výskumu vytvorili základ pre vývoj TTT na ochranu tankov pred kumulatívnymi zbraňami. Výpočty vykonané vo výskumnom a vývojovom centre ukázali, že najsilnejšiu pancierovú ochranu mali skúsení ťažký tank"Objekt 279" a stredná nádrž"Objekt 907".


Ich ochrana zaisťovala nepreniknutie kumulatívnym 85 mm projektilom s oceľovým lievikom v rámci smerových uhlov: pozdĺž trupu ±60", veža - + 90". Na zabezpečenie ochrany pred týmto typom strely pre zostávajúce tanky bolo potrebné zhrubnutie pancierovania, čo viedlo k výraznému zvýšeniu ich bojovej hmotnosti: T-55 o 7700 kg, Objekt 430 o 3680 kg, T-10 o 8300 kg a "Objekt 770" pre 3500 kg.

Zväčšenie hrúbky panciera na zabezpečenie antikumulatívnej odolnosti tankov, a teda aj ich hmotnosti o vyššie uvedené hodnoty, bolo neprijateľné. Špecialisti pobočky VNII-100 videli riešenie problému zníženia hmotnosti pancierovania v použití sklolaminátu a ľahkých zliatin na báze hliníka a titánu v pancieri, ako aj ich kombinácii s oceľovým pancierom.

V rámci kombinovaného pancierovania boli hliníkové a titánové zliatiny prvýkrát použité pri návrhu pancierovej ochrany veže tanku, v ktorej bola špeciálne navrhnutá vnútorná dutina vyplnená hliníkovou zliatinou. Na tento účel bola vyvinutá špeciálna zliatina hliníka ABK11, ktorá nie je po odliatí podrobená tepelnému spracovaniu (z dôvodu nemožnosti zabezpečiť kritickú rýchlosť ochladzovania pri kalení hliníkovej zliatiny v kombinovanom systéme s oceľou). Možnosť „oceľ + hliník“ poskytla s rovnakou antikumulatívnou odolnosťou zníženie hmotnosti panciera o polovicu v porovnaní s konvenčnou oceľou.


V roku 1959 bola pre tank T-55 navrhnutá predná časť korby a veža s dvojvrstvovou pancierovou ochranou „zliatina ocele + hliníka“. V procese testovania takýchto kombinovaných prekážok sa však ukázalo, že dvojvrstvový pancier nemal dostatočnú schopnosť prežitia v prípade opakovaných zásahov pancierových podkalibrových projektilov - stratila sa vzájomná podpora vrstiev. Preto sa v budúcnosti vykonali testy na trojvrstvových pancierových bariérach „oceľ + hliník + oceľ“, „titán + hliník + titán“. Prírastok hmotnosti sa o niečo znížil, ale stále zostal dosť významný: kombinované pancierovanie „titán + hliník + titán“ v porovnaní s monolitickým oceľovým pancierom s rovnakou úrovňou ochrany panciera pri streľbe 115 mm kumulatívnymi a podkalibrovými projektilmi zabezpečilo zníženie hmotnosti o 40%, kombinácia „oceľ+hliník+oceľ“ priniesla 33% úsporu hmotnosti.

T-64

V technickom návrhu (apríl 1961) nádrže „produkt 432“ sa pôvodne zvažovali dve možnosti plnenia:

· Oceľový pancierový odliatok s ultrafialovými vložkami s počiatočnou horizontálnou hrúbkou 420 mm s ekvivalentnou antikumulatívnou ochranou 450 mm;

· odlievaná veža, pozostávajúca z oceľového pancierového základu, hliníkového anti-kumulatívneho plášťa (naliateho po odliatí oceľového trupu) a vonkajšieho oceľového panciera a hliníka. Celková maximálna hrúbka steny tejto veže je ~500 mm a zodpovedá antikumulatívnej ochrane ~460 mm.


Obe možnosti veže poskytli viac ako jednu tonu úspory hmotnosti v porovnaní s celooceľovou vežou rovnakej pevnosti. Produkčné tanky T-64 boli vybavené vežou plnenou hliníkom.

Obe možnosti veže poskytli viac ako jednu tonu úspory hmotnosti v porovnaní s celooceľovou vežou rovnakej pevnosti. Sériové tanky „produkt 432“ boli vybavené vežou naplnenou hliníkom. S nahromadením skúseností sa odhalilo množstvo nedostatkov veže, ktoré sa týkali predovšetkým jej veľkých rozmerov a hrúbky čelného panciera. Následne boli oceľové vložky použité pri konštrukcii pancierovej ochrany veže na tanku T-64A v období 1967-1970, potom sa konečne dospelo k pôvodne uvažovanej verzii veže s ultra-forexovými vložkami (guličkami), ktoré poskytujú špecifikovaná trvanlivosť s menšou celkovou veľkosťou. V rokoch 1961-1962 Hlavné práce na vytvorení kombinovaného pancierovania sa uskutočnili v hutníckom závode Ždanovsky (Mariupol), kde sa odlaďovala technológia dvojvrstvových odliatkov a testovali sa rôzne varianty pancierových bariér. Vzorky („sektory“) boli odliate a testované s 85 mm kumulatívnymi a 100 mm pancierovými granátmi

kombinované pancierovanie „oceľ+hliník+oceľ“. Na elimináciu „vytláčania“ hliníkových vložiek z tela veže bolo potrebné použiť špeciálne prepojky, ktoré zabraňovali „vytláčaniu“ hliníka z dutín oceľovej veže Tank T-64 bol prvým v r. svet sériová nádrž, ktorý má zásadne novú ochranu primeranú novým prostriedkom ničenia. Pred príchodom tanku Object 432 mali všetky obrnené vozidlá monolitické alebo kompozitné pancierovanie.


Fragment výkresu objektu veže tanku 434 označujúci hrúbku oceľových bariér a výplne

Prečítajte si viac o pancierovej ochrane T-64 v materiáli - Ochrana tankov druhej povojnovej generácie T-64 (T-64A), Chieftain Mk5R a M60


Použitie hliníkovej zliatiny ABK11 pri návrhu pancierovej ochrany hornej prednej časti korby (A) a prednej časti veže (B)

experimentálny stredný tank "Object 432". Pancierová konštrukcia poskytovala ochranu pred účinkami kumulatívnej munície.

Horný predný plech tela „produkt 432“ je inštalovaný pod uhlom 68 ° k vertikále, kombinovaný, s celkovou hrúbkou 220 mm. Pozostáva z vonkajšej pancierovej dosky s hrúbkou 80 mm a vnútornej sklolaminátovej dosky s hrúbkou 140 mm. V dôsledku toho bol odhadovaný odpor kumulatívnej munície 450 mm. Predná strecha trupu bola vyrobená z panciera s hrúbkou 45 mm a mala klapky - „lícne kosti“ umiestnené pod uhlom 78 ° 30 k vertikále. Použitie sklolaminátu zvolenej hrúbky tiež poskytlo spoľahlivú (presahujúcu TTT) antiradiačnú ochranu. Absencia chrbtovej dosky po vrstve sklolaminátu v technickom návrhu ukazuje na zložité hľadanie správnych technických riešení pre vytvorenie optimálnej trojbariérovej bariéry, ktoré sa vyvinulo neskôr.

Neskôr sa od tohto dizajnu upustilo v prospech jednoduchšej konštrukcie bez „šín“, ktorá mala väčšiu odolnosť voči kumulatívnej munícii. Použitie kombinovaného pancierovania na tanku T-64A pre hornú prednú časť (80 mm oceľ + 105 mm sklolaminát + 20 mm oceľ) a vežu s oceľovými vložkami (1967-1970) a neskôr s výplňou z keramických guľôčok ( horizontálna hrúbka 450 mm) umožnila zabezpečiť ochranu pred BPS (pri priebojnosti pancierovania 120 mm/60° z dosahu 2 km) na vzdialenosť 0,5 km a pred KS (priebojnosť 450 mm) so zvýšením hmotnosti panciera o 2 tony v porovnaní s tankom T-62.

Schéma technologického postupu odlievania veže „objektu 432“ s dutinami pre hliníkovú výplň. Veža s kombinovaným pancierovaním poskytovala pri streľbe úplnú ochranu pred 85 mm a 100 mm kumulatívnymi granátmi, 100 mm pancierovými granátmi s tupou hlavou a 115 mm podkapitolovými nábojmi pri uhloch streľby ± 40°. ako ochrana pred 115 mm kumulatívneho projektilu pri sklone ±35°.


Ako plnivá boli testované vysokopevnostné betóny, sklo, diabas, keramika (porcelán, ultraporcelán, uralit) a rôzne sklolaminátové plasty. Vyrobené z testovaných materiálov najlepšie vlastnosti mal vložky vyrobené z vysokopevnostného ultraporcelánu (špecifická schopnosť tlmenia prúdenia 2-2,5-krát vyššia ako u pancierovej ocele) a zo sklenených vlákien AG-4S. Tieto materiály boli odporúčané na použitie ako plnivá v kombinovaných pancierových bariérach. Nárast hmotnosti pri použití kombinovaných pancierových bariér v porovnaní s monolitickými oceľovými bol 20-25%.

T-64A

V procese zlepšovania kombinovanej ochrany veže pomocou hliníkovej výplne od nej upustili. Súčasne s vývojom návrhu veže s ultraporcelánovou výplňou v pobočke VNII-100 sa na návrh V.V. Jerusalemsky vyvinul konštrukciu veže s použitím vysokotvrdých oceľových vložiek určených na výrobu projektilov. Tieto vložky, podrobené tepelnému spracovaniu metódou diferenciálneho izotermického kalenia, mali obzvlášť tvrdé jadro a relatívne menej tvrdé, ale plastickejšie vonkajšie povrchové vrstvy. Vyrobená experimentálna vežička s vysokotvrdými vložkami vykazovala ešte lepšie výsledky odolnosti pri ostreľovaní ako s plnenými keramickými guličkami.

Nevýhodou veže s vysoko tvrdými vložkami bola nedostatočná životnosť zvarového spoja medzi nosným plechom a oporou veže, ktorý bol pri zásahu pancierovo priebojným vyhadzovacím projektilom zničený bez prieniku.

V procese výroby pilotnej série veží s vysokotvrdými vložkami sa ukázalo, že nie je možné zabezpečiť minimálnu požadovanú rázovú pevnosť (vysokotvrdé vložky z vyrobenej série viedli k zvýšenému krehkému lomu a penetrácii pri požiari náboja) . Od ďalšej práce v tomto smere sa upustilo.


(1967-1970)

V roku 1975 bola do prevádzky prijatá veža s korundovou výplňou vyvinutá VNIITM (vo výrobe od roku 1970). Veža je pancierovaná 115 oceľovým pancierom, 140 mm ultraporcelánovými guličkami a zadnou stenou z 135 mm ocele s uhlom sklonu 30 stupňov. Technológia odlievania veže s keramickou výplňou bol vypracovaný ako výsledok spolupráce VNII-100, Charkovský závod č. 75, Južný Uralský rádiokeramický závod, VPTI-12 a NIIBT. Využitie skúseností z prác na kombinovanom pancierovaní korby tohto tanku v rokoch 1961-1964. Konštrukčné kancelárie závodov LKZ a ChTZ spolu s VNII-100 a jej moskovskou pobočkou vyvinuli možnosti trupu s kombinovaným pancierom pre tanky s riadenými raketovými zbraňami: „Objekt 287“, „Objekt 288“, „Objekt 772“ a „Objekt 775".

Korundová guľa



Veža s korundovými guličkami. Rozmery čelnej ochrany 400…475 mm. Zadná veža -70 mm.

Následne sa zlepšila pancierová ochrana tankov Charkov, a to aj smerom k použitiu pokročilejších bariérových materiálov, takže od konca 70-tych rokov sa na T-64B používali ocele typu BTK-1Sh vyrobené elektrotroskovým pretavovaním. Trvanlivosť plechu rovnakej hrúbky získaného pomocou ESR je v priemere o 10...15 percent väčšia ako u pancierových ocelí so zvýšenou tvrdosťou. Počas sériovej výroby do roku 1987 bola vylepšená aj veža.

T-72 "Ural"

Pancierovanie T-72 Ural VLD bolo podobné ako pri T-64. Prvá séria tanku používala veže priamo prerobené z veží T-64. Následne bola použitá monolitická veža z liatej pancierovej ocele s rozmerom 400-410 mm. Monolitické veže poskytovali uspokojivú odolnosť proti podkalibrovým projektilom ráže 100 – 105 mm(BPS) , ale antikumulatívna odolnosť týchto veží z hľadiska ochrany proti projektilom rovnakých kalibrov bola horšia ako u veží s kombinovanou výplňou.


Monolitická veža z liatej pancierovej ocele T-72,

použitý aj na exportnej verzii tanku T-72M

T-72A

Pancier prednej časti trupu bol zosilnený. Dosiahlo sa to prerozdelením hrúbky oceľových pancierových plátov, aby sa zväčšila hrúbka zadného plátu. Hrúbka VLD bola teda 60 mm ocele, 105 mm STB a zadného plechu hrúbky 50 mm. Veľkosť rezervácie však zostáva rovnaká.

Pancier veže prešiel veľkými zmenami. V hromadnej výrobe sa ako výplň používali tyče z nekovových formovacích hmôt, upevnené pred zaliatím kovovou výstužou (tzv. pieskové tyče).

Veža T-72A s pieskovými tyčami,

Používa sa aj na exportné verzie tanku T-72M1

foto http://www.tank-net.com

V roku 1976 sa na UVZ objavili pokusy vyrábať vežičky používané na T-64A s lemovanými korundovými guľôčkami, ale takúto technológiu sa im nepodarilo zvládnuť. To si vyžadovalo nové výrobné kapacity a vývoj nových technológií, ktoré neboli vytvorené. Dôvodom bola túžba znížiť náklady na T-72A, ktoré boli masívne dodávané aj do zahraničia. Odolnosť veže z BPS tanku T-64A teda prevyšovala odpor T-72 o 10% a antikumulatívna odolnosť bola vyššia o 15...20%.


Predná časť T-72A s prerozdelením hrúbok

a zvýšenú ochrannú zadnú vrstvu.

So zvyšujúcou sa hrúbkou zadnej vrstvy sa zvyšuje odolnosť trojvrstvovej bariéry.

Je to dôsledok toho, že na zadný pancier, čiastočne zničený v prvej oceľovej vrstve, pôsobí deformovaná strela

a stratili nielen rýchlosť, ale aj pôvodný tvar hlavovej časti.

Hmotnosť trojvrstvového panciera potrebná na dosiahnutie úrovne odolnosti ekvivalentnej hmotnosti oceľového panciera klesá so zmenšujúcou sa hrúbkou

predný pancier do 100-130 mm (v smere paľby) a zodpovedajúce zväčšenie hrúbky zadného panciera.

Stredná sklolaminátová vrstva má malý vplyv na antibalistickú odolnosť trojvrstvovej bariéry (I.I. Terekhin, Výskumný ústav ocele) .

Predná časť PT-91M (podobne ako T-72A)


T-80B

Posilnenie ochrany T-80B sa uskutočnilo použitím valcovaného panciera so zvýšenou tvrdosťou typu BTK-1 na časti trupu. Predná časť trupu mala optimálny pomer hrúbky trojbariérového panciera podobný tomu, ktorý bol navrhnutý pre T-72A.

V roku 1969 navrhol kolektív autorov z troch podnikov nový antibalistický pancier značky BTK-1 so zvýšenou tvrdosťou (bod = 3,05-3,25 mm), obsahujúci 4,5% niklu a prísady medi, molybdénu a vanádu. V 70. rokoch sa uskutočnil komplex výskumných a výrobných prác na oceli BTK-1, čo umožnilo začať s jej zavádzaním do výroby nádrží.

Výsledky testovania lisovaných strán s hrúbkou 80 mm z ocele BTK-1 ukázali, že sú v odolnosti ekvivalentné sériovým bokom s hrúbkou 85 mm. Tento typ oceľového panciera sa používal pri výrobe trupov tankov T-80B a T-64A(B). BTK-1 sa používa aj pri konštrukcii plniaceho obalu veže tankov T-80U (UD), T-72B. Pancier BTK-1 má zvýšenú odolnosť proti podkaliberným projektilom pri uhloch streľby 68-70 (o 5-10% viac v porovnaní so sériovým pancierom). S rastúcou hrúbkou sa spravidla zvyšuje rozdiel medzi odolnosťou panciera BTK-1 a sériovým pancierom strednej tvrdosti.

Počas vývoja tanku sa vyskytli pokusy o vytvorenie liatej veže z ocele vysokej tvrdosti, ktoré boli neúspešné. V dôsledku toho bola zvolená konštrukcia veže z liateho panciera strednej tvrdosti s pieskovým jadrom podobným veži tanku T-72A, pričom sa zväčšila hrúbka panciera veže T-80B; takéto veže boli akceptované napr. sériová výroba v roku 1977.

Ďalšie posilnenie pancierovania tanku T-80B bolo dosiahnuté v T-80BV, ktorý bol uvedený do prevádzky v roku 1985. Pancierová ochrana Predná časť korby a veže tohto tanku je v podstate rovnaká ako na tanku T-80B, ale pozostáva zo zosilneného kombinovaného panciera a namontovanej dynamickej ochrany „Contact-1“. Pri prechode na sériovú výrobu tanku T-80U boli niektoré tanky T-80BV najnovšej série (objekt 219RB) vybavené vežami podobnými typu T-80U, ale so starým systémom riadenia paľby a navádzanou zbraňou Cobra. systému.

Tanky T-64, T-64A, T-72A a T-80B Na základe kritérií výrobnej technológie a úrovne odolnosti ho možno podmienečne klasifikovať ako prvú generáciu kombinovaného pancierovania pre domáce tanky. Toto obdobie sa pohybuje od polovice 60. do začiatku 80. rokov. Pancierovanie vyššie spomínaných tankov vo všeobecnosti zabezpečovalo vysokú odolnosť proti najbežnejším protitankovým zbraniam (ATW) uvedeného obdobia. Predovšetkým odolnosť proti pancierovým projektilom typu (BPS) a pernatým pancierom podkalibrovým projektilom s kompozitným jadrom typu (OBPS). Príkladom môžu byť strely typu BPS L28A1, L52A1, L15A4 a OBPS typu M735 a BM22. Navyše, vývoj ochrany domácich nádrží bol vykonaný presne s ohľadom na zabezpečenie odolnosti od OBPS s integrálnou aktívnou časťou BM22.

Túto situáciu však upravili údaje získané v dôsledku ostreľovania týchto tankov získaných ako trofeje počas arabsko-izraelskej vojny v roku 1982, OBPS typu M111 s monoblokovým karbidovým jadrom na báze volfrámu a vysoko účinným tlmiacim balistickým hrotom.

Jedným zo záverov špeciálnej komisie na určenie odolnosti domácich tankov voči projektilu bolo, že M111 má oproti domácim projektilom 125 mm BM22 výhody z hľadiska dosahu prieniku pod uhlom 68.° kombinovaný VLD pancier sériových domácich tankov. To dáva dôvod domnievať sa, že strela M111 bola testovaná predovšetkým na zničenie VLD tanku T72, berúc do úvahy jeho konštrukčné vlastnosti, zatiaľ čo strela BM22 bola testovaná proti monolitickému pancierovaniu pod uhlom 60 stupňov.

V reakcii na to, po dokončení vývojových prác „Reflection“ na tankoch vyššie uvedených typov, počas veľkej generálnej opravy v opravárenských závodoch Ministerstva obrany ZSSR, sa od roku 1984 vykonalo na tankoch dodatočné zosilnenie hornej prednej časti. . Konkrétne bola na T-72A nainštalovaná dodatočná doska s hrúbkou 16 mm, ktorá poskytovala ekvivalentný odpor 405 mm od OBPS M111 pri rýchlostnom limite 1428 m/s.

Nemenej vplyvný bojovanie v roku 1982 na Blízkom východe a o protiobjemovej ochrane tankov. Od júna 1982 do januára 1983 Počas realizácie vývojových prác Kontakt-1 pod vedením D.A. Rototaev (Výskumný ústav ocele) vykonal práce na inštalácii dynamickej ochrany (RA) na domáce nádrže. Podnetom na to bola účinnosť izraelského systému diaľkového snímania typu Blazer preukázaná počas bojových operácií. Je potrebné pripomenúť, že diaľkový prieskum Zeme bol vyvinutý v ZSSR už v 50-tych rokoch, ale z mnohých dôvodov nebol inštalovaný na tankoch. Tieto otázky sú podrobnejšie rozobraté v článku DYNAMICKÁ OCHRANA. IZRAELSKÝ ŠTÍT BOL KOVANÝ V... ZSSR? .

Teda od roku 1984 k zlepšeniu ochrany nádržeV rámci OCR „Reflection“ a „Contact-1“ boli prijaté opatrenia T-64A, T-72A a T-80B, ktoré zabezpečili ich ochranu pred najbežnejšími PTS. zahraničné krajiny. Pri sériovej výrobe tanky T-80BV a T-64BV už s týmito riešeniami počítali a neboli vybavené prídavnými zváranými platňami.

Úroveň trojbariérovej (oceľ + sklolaminát + oceľ) pancierovej ochrany tankov T-64A, T-72A a T-80B bola zabezpečená výberom optimálnych hrúbok a tvrdosti materiálov predných a zadných oceľových bariér. Napríklad zvýšenie tvrdosti oceľovej lícnej vrstvy vedie k zníženiu antikumulatívnej odolnosti kombinovaných zábran inštalovaných pod veľkými konštrukčnými uhlami (68°). K tomu dochádza v dôsledku zníženia spotreby kumulatívneho prúdu na prenikanie do prednej vrstvy a v dôsledku toho zvýšenie jeho podielu na prehĺbení dutiny.


Tieto opatrenia však boli iba modernizačnými riešeniami, v tankoch, ktorých výroba sa začala v roku 1985, ako napríklad T-80U, T-72B a T-80UD, boli aplikované nové riešenia, ktoré ich možno podmienečne klasifikovať ako druhú generáciu kombinovanej rezervácie. Pri konštrukcii VLD sa začalo používať prevedenie s dodatočnou vnútornou vrstvou (alebo vrstvami) medzi nekovovou výplňou. Okrem toho bola vnútorná vrstva vyrobená z ocele so zvýšenou tvrdosťou.Zvýšenie tvrdosti vnútornej vrstvy oceľových kompozitných bariér umiestnených pod veľkými uhlami vedie k zvýšeniu antikumulatívnej odolnosti bariér. Pri malých uhloch nemá tvrdosť strednej vrstvy výrazný vplyv.

(oceľ+STB+oceľ+STB+oceľ).

Na nových tankoch T-64BV nebolo nainštalované dodatočné pancierovanie trupu VLD, pretože nový dizajn už bol na mieste.

prispôsobené na ochranu proti novej generácii BPS - tri vrstvy oceľového panciera, medzi ktorými sú umiestnené dve vrstvy sklolaminátu, s celkovou hrúbkou 205 mm (60+35+30+35+45).

S menšou celkovou hrúbkou bola VLD nového dizajnu lepšia v odolnosti (bez zohľadnenia výbušného poškodenia) voči BPS ako VLD starého dizajnu s dodatočným 30 mm plechom.

Podobná štruktúra VLD bola použitá na T-80BV.

Pri vytváraní nových kombinovaných bariér boli dva smery.

Prvý vyvinutý na Sibírskej pobočke Akadémie vied ZSSR (Lavrentievov inštitút hydrodynamiky, V. V. Rubcov, I. I. Terekhin). Tento smer mal tvar krabice (dosky krabicového typu vyplnené polyuretánovou penou) alebo bunkovú štruktúru. Bunková bariéra má zvýšené antikumulatívne vlastnosti. Princíp jeho pôsobenia spočíva v tom, že v dôsledku javov vyskytujúcich sa na rozhraní medzi dvoma médiami sa časť kinetickej energie kumulatívneho prúdu, ktorá sa pôvodne zmenila na hlavovú rázovú vlnu, premení na kinetickú energiu média, ktoré znovu interaguje s kumulatívnym prúdom.

Druhý navrhnutý Výskumným ústavom ocele (L.N. Anikina, M.I. Maresev, I.I. Terekhin). Keď kumulatívny prúd prenikne kombinovanou bariérou (oceľová doska - výplň - tenká oceľová platňa), dôjde ku kupolovitému vydutiu tenkej platne, vrchol konvexnosti sa pohybuje v smere kolmom na zadnú plochu oceľovej platne. Uvedený pohyb pokračuje po prerazení tenkou platňou počas celej doby prechodu prúdu za kompozitnú bariéru. Pri optimálne zvolených geometrických parametroch týchto kompozitných bariér dochádza po ich prerazení hlavicou kumulatívneho lúča k ďalším kolíziám jeho častíc s okrajom otvoru v tenkej doske, čo vedie k zníženiu penetračnej schopnosti lúča. . Ako plnivá sa skúmala guma, polyuretán a keramika.

Tento typ brnenia je vo svojich princípoch podobný britskému brnenia. Burlington", ktorý sa používal na západných tankoch na začiatku 80. rokov.

Ďalší vývoj Konštrukcia a technológia výroby liatych veží spočívala v tom, že kombinované pancierovanie prednej a bočnej časti veže bolo vytvorené v dôsledku zhora otvorenej dutiny, do ktorej bola namontovaná komplexná výplň, na vrchu uzavretá zváranými krytmi (zátkami) . Vežičky tejto konštrukcie sa používajú na neskorších modifikáciách tankov T-72 a T-80 (T-72B, T-80U a T-80UD).

T-72B používal veže vyplnené planparalelnými platňami (reflexnými plátmi) a vložkami vyrobenými z ocele vysokej tvrdosti.

Na T-80U s výplňou z komôrkových liatych blokov (bunkové liatie), vyplnených polymérom (polyéteruretán) a oceľovými vložkami.

T-72B

Pancier veže tanku T-72 je „poloaktívneho“ typu.V prednej časti veže sú dve dutiny umiestnené v uhle 54-55 stupňov k pozdĺžnej osi pištole. Každá dutina obsahuje balík 20 blokov 30 mm, z ktorých každý pozostáva z 3 zlepených vrstiev. Vrstvy bloku: 21 mm pancierová platňa, 6 mm gumová vrstva, 3 mm kovová platňa. K pancierovej doske každého bloku sú privarené 3 tenké kovové platne, ktoré zabezpečujú vzdialenosť medzi blokmi 22 mm. Obe dutiny majú 45 mm pancierovú dosku umiestnenú medzi obalom a vnútornou stenou dutiny. Celková hmotnosť obsahu dvoch dutín je 781 kg.


Vonkajší pohľad na balík pancierovania tanku T-72 s reflexnými vrstvami

A vložky z oceľového brnenia BTK-1

Foto balíka J. Warford. Vestník vojenského poriadku. máj 2002

Princíp fungovania tašiek s reflexnými vrstvami

Pancier VLD korby T-72B prvých modifikácií pozostával z kompozitného panciera zo strednej a vysokej tvrdosti ocele, zvýšenie odolnosti a ekvivalentné zníženie prierazného účinku munície zabezpečuje prietok streliva. prúd pri oddeľovaní médií. Oceľová vykladaná bariéra je jedným z najjednoduchších konštrukčných riešení ochranného zariadenia proti projektilom. Takéto kombinované pancierovanie z niekoľkých oceľových plátov poskytovalo 20% nárast hmotnosti v porovnaní s homogénnym pancierom s rovnakými celkovými rozmermi.

Následne sa použila zložitejšia verzia rezervácie s použitím „reflexných fólií“ na princípe činnosti podobnom balíku používanému vo veži tanku.

Diaľkové snímacie zariadenie Kontakt-1 bolo inštalované na veži a trupe T-72B. Kontajnery sa navyše inštalujú priamo na vežu bez toho, aby im bol poskytnutý maximálny uhol efektívnu prácu DZ.V dôsledku toho sa výrazne znížila účinnosť systému diaľkového snímania inštalovaného na veži. Možným vysvetlením je, že pri dirigovaní štátne skúšky T-72AV v roku 1983 bol zasiahnutý testovaný tank z dôvodu prítomnosti priestorov nezakrytých kontajnermi sa DZ a projektanti snažili dosiahnuť lepšie pokrytie veže.


Od roku 1988 sú VLD a veža vystužené o Kontakt-V» poskytovanie ochrany nielen pred kumulatívnym PTS, ale aj pred OBPS.

Štruktúra panciera s reflexnými vrstvami je bariéra pozostávajúca z 3 vrstiev: dosky, rozpery a tenkej dosky.


Prienik kumulatívneho prúdu do panciera s „reflexnými“ vrstvami


Röntgenová snímka ukazuje bočné posuny tryskových častíc

A povaha deformácie dosky


Prúd, prenikajúci do dosky, vytvára napätia, ktoré vedú najskôr k lokálnemu opuchu zadnej plochy (a) a potom k jej deštrukcii (b). V tomto prípade dochádza k výraznému opuchu tesnenia a tenkého plechu. Keď prúd prerazí tesnenie a tenkú platňu, táto sa už začala pohybovať preč od zadného povrchu platne (c). Pretože medzi smerom pohybu prúdu a tenkou platňou je určitý uhol, v určitom okamihu začne platňa nabiehať do prúdu a ničiť ho. Účinok použitia „reflexných“ fólií môže dosiahnuť 40% v porovnaní s monolitickým pancierom rovnakej hmotnosti.

T-80U, T-80UD

Pri zlepšovaní pancierovej ochrany tankov 219M (A) a 476, 478 sa zvažovali rôzne možnosti bariér, ktorých zvláštnosťou bolo využitie energie samotného kumulatívneho prúdu na jeho zničenie. Boli to plnivá krabicového a bunkového typu.

V akceptovanej verzii pozostáva z komôrkových liatych blokov vyplnených polymérom, s oceľovými vložkami. Pancierovanie trupu je zabezpečené optimálnym pomer hrúbok sklolaminátovej výplne a platní z vysokotvrdej ocele.

Veža T-80U (T-80UD) má vonkajšiu hrúbku steny 85...60 mm, hrúbku zadnej steny až 190 mm. V hore otvorených dutinách bola inštalovaná komplexná výplň, ktorá pozostávala z komôrkových liatych blokov vyplnených polymérom (PUM) inštalovaných v dvoch radoch a oddelených 20 mm oceľovou doskou. Za obalom sa nachádza doska BTK-1 s hrúbkou 80 mm.Na vonkajšom povrchu čela veže v rámci smerového uhla + 35 nainštalovaný pevný V -tvarované dynamické ochranné bloky "Contact-5". Skoré verzie T-80UD a T-80U boli vybavené Kontakt-1 NKDZ.

Viac informácií o histórii vytvorenia tanku T-80U nájdete vo filme -Video o tanku T-80U (objekt 219A)

Rezervácia VLD je viacprekážková. Od začiatku 80. rokov 20. storočia bolo testovaných niekoľko možností dizajnu.

Princíp fungovania balíkov s "bunková výplň"

Tento typ brnenia implementuje metódu takzvaných „poloaktívnych“ ochranných systémov, v ktorých sa na ochranu využíva energia samotnej zbrane.

Metóda bola navrhnutá Ústavom hydrodynamiky sibírskej pobočky Akadémie vied ZSSR a je nasledovná.

Schéma fungovania bunkovej antikumulatívnej ochrany:

1 - kumulatívny prúd; 2- kvapalina; 3 - kovová stena; 4 - tlaková rázová vlna;

5 - sekundárna kompresná vlna; 6 - kolaps dutiny


Schéma jednotlivých buniek: a - valcová, b - guľová

Oceľový pancier s polyuretánovou (polyesteruretánovou) výplňou

Výsledky štúdií vzoriek bunkových bariér v rôznych konštrukčných a technologických prevedeniach potvrdili celoplošné testy pri streľbe kumulatívnymi projektilmi. Výsledky ukázali, že použitie bunkovej vrstvy namiesto sklolaminátu umožňuje znížiť celkové rozmery bariéry o 15 % a hmotnosť o 30 %. V porovnaní s monolitickou oceľou možno pri zachovaní podobnej veľkosti dosiahnuť zníženie hmoty vrstvy až o 60 %.

Princíp fungovania panciera typu "spal".

V zadnej časti komôrkových blokov sú tiež dutiny vyplnené polymérnym materiálom. Princíp fungovania tohto typu brnenia je približne rovnaký ako bunkové brnenie. Tu sa na ochranu využíva aj energia kumulatívneho prúdu. Keď pohybujúci sa kumulatívny prúd dosiahne voľnú zadnú plochu prekážky, prvky prekážky na voľnej zadnej ploche sa vplyvom rázovej vlny začnú pohybovať v smere pohybu prúdu. Ak sa vytvoria podmienky, za ktorých sa materiál prekážky pohybuje smerom k prúdu, potom sa energia prvkov prekážok letiacich z voľného povrchu vynaloží na zničenie samotného prúdu. A takéto podmienky môžu byť vytvorené výrobou pologuľových alebo parabolických dutín na zadnom povrchu bariéry.

Niektoré možnosti pre hornú prednú časť tanku T-64A, T-80, variant T-80UD (T-80U), T-84 a vývoj nového modulárneho VLD T-80U (KBTM)

Plnička veže T-64A s keramickými guličkami a možnosťami balenia T-80UD -

komôrkové liatie (výplň z komôrkových liatych blokov vyplnených polymérom)

a kovokeramický obal


Ďalšie vylepšenie dizajnu bol spojený s prechodom na veže so zváranou základňou. Vývoj zameraný na zvýšenie charakteristík dynamickej pevnosti liatych pancierových ocelí za účelom zvýšenia odolnosti voči projektilom priniesol podstatne menší účinok ako podobný vývoj na valcovanom pancieri. Najmä v 80. rokoch boli vyvinuté nové ocele so zvýšenou tvrdosťou a pripravené na sériovú výrobu: SK-2Sh, SK-3Sh. Použitie veží s valcovanou základňou teda umožnilo zvýšiť ochranný ekvivalent základne veže bez zvýšenia hmotnosti. Takýto vývoj vykonal Výskumný ústav ocele spolu s konštrukčnými kanceláriami; veža s valcovanou základňou pre tank T-72B mala mierne zvýšený (o 180 litrov) vnútorný objem., nárast hmotnosti bol až 400 kg oproti sériovej odlievanej veži tanku T-72B.

Var a mravčia veža vylepšeného T-72, T-80UD so zváranou základňou

a kovokeramický obal, štandardne nepoužívaný

Balík výplne veže bol vyrobený z keramických materiálov a ocele vysokej tvrdosti alebo z balíka na báze oceľových plátov s „reflexnými“ plechmi. Študovali sa možnosti pre veže s odnímateľným modulárnym pancierom pre prednú a bočnú časť.


T-90S/A

Vo vzťahu k vežiam tankov je jednou z výrazných rezerv na zvýšenie ich protibalistickej ochrany alebo zníženie hmotnosti oceľovej základne veže pri zachovaní existujúcej úrovne protibalistickej ochrany zvýšenie odolnosti oceľového panciera používaného napr. vežičky. Základ veže T-90S/A bol vyrobený vyrobené zo stredne tvrdého oceľového panciera, ktorý výrazne (o 10-15%) prevyšuje stredne tvrdý liaty pancier v odolnosti voči projektilom.

Takže pri rovnakej hmotnosti môže mať veža z valcovaného panciera vyššiu odolnosť voči projektilu ako veža z liateho panciera a navyše, ak sa na vežu použije valcovaný pancier, jej odolnosť proti projektilu sa môže ešte zvýšiť.

Ďalšou výhodou valcovanej veže je možnosť zabezpečenia vyššej presnosti pri jej výrobe, pretože výroba liatej pancierovej základne veže spravidla neposkytuje požadovaná kvalita odlievanie a presnosť odliatku z hľadiska geometrických rozmerov a hmotnosti, čo si vyžaduje prácne a nemechanizované práce na odstránenie chýb odliatku, úpravu rozmerov a hmotnosti odliatku vrátane úpravy dutín pre výplne. Uskutočnenie výhod konštrukcie valcovanej veže v porovnaní s odlievanou vežou je možné len vtedy, keď je jej antibalistická odolnosť a životnosť v miestach spojov častí vyrobených z valcovaného panciera primeraná. všeobecné požiadavky z hľadiska odolnosti voči projektilom a prežitia veže ako celku. Zvarové spoje Vežičky T-90S/A sú určené na úplné alebo čiastočné zakrytie spojov dielov a zvarov zo strany paľby.


Hrúbka pancierovania bočných stien je 70 mm, steny čelného panciera sú hrubé 65-150 mm a strecha veže je zvarená z jednotlivých dielov, čo znižuje tuhosť konštrukcie pri vystavení vysokej výbušnosti.Upevnený na vonkajšom povrchu čela veže V -tvarované dynamické ochranné bloky.



Možnosti pre veže so zváranou základňou T-90A a T-80UD (s modulárnym pancierom)

Ďalšie materiály na brnení:

Použité materiály:

Domáce obrnené vozidlá. XX storočie: Vedecká publikácia: / Solyankin A.G., Zheltov I.G., Kudryashov K.N. /

Zväzok 3. Domáce obrnené vozidlá. 1946-1965 - M.: Vydavateľstvo LLC „Tseykhgauz“, 2010.

M.V. Pavlova a I.V. Pavlova „Domáce obrnené vozidlá 1945-1965“ - TV č. 3 2009

Teória a konštrukcia nádrže. - T. 10. Kniha. 2. Komplexná ochrana / Ed. Doktor technických vied, prof. P. P. Isakova. - M.: Strojárstvo, 1990.

J. Warford. Prvý pohľad na sovietske špeciálne brnenie. Vestník vojenského poriadku. máj 2002.

Veľmi často môžete počuť, ako sa porovnáva brnenie v súlade s hrúbkou oceľových plechov 1000, 800 mm. Alebo napríklad, že určitá strela môže preniknúť nejakým „n“ počtom mm panciera. Faktom je, že teraz tieto výpočty nie sú objektívne. Moderné brnenie nemožno označiť za ekvivalent akejkoľvek hrúbky homogénnej ocele. V súčasnosti existujú dva typy hrozieb: kinetická energia projektilu a chemická energia. Kinetická hrozba je chápaná ako projektil prebíjajúci pancier alebo, jednoduchšie povedané, slepý náboj s vysokou kinetickou energiou. IN v tomto prípade ochranné vlastnosti panciera nemožno vypočítať na základe hrúbky oceľového plechu. Mušle s ochudobneným uránom alebo karbidom volfrámu teda prechádzajú oceľou ako nôž maslom a hrúbka akéhokoľvek moderného panciera, ak by išlo o homogénnu oceľ, by takéto mušle nevydržala. Neexistuje žiadny pancier s hrúbkou 300 mm, čo zodpovedá 1200 mm ocele, a preto je schopný zastaviť projektil, ktorý by sa zasekol a vyčnieval v hrúbke pancierovej dosky. Úspech ochrany proti pancierovým granátom spočíva v zmene vektora jeho dopadu na povrch panciera. Ak budete mať šťastie, náraz urobí len malú priehlbinu, no ak nebudete mať šťastie, škrupina prepichne celé brnenie, bez ohľadu na to, aké je hrubé alebo tenké. Jednoducho povedané, pancierové pláty sú relatívne tenké a tvrdé a škodlivý účinok závisí vo veľkej miere od povahy interakcie s projektilom. V americkej armáde sa na zvýšenie tvrdosti panciera používa ochudobnený urán, v iných krajinách karbid volfrámu, ktorý je v skutočnosti tvrdší. Asi 80% schopnosti pancierovania tanku zastaviť prázdne strely sa vyskytuje v prvých 10-20 mm moderného pancierovania. Teraz sa pozrime na chemické účinky bojových hlavíc. Chemická energia prichádza v dvoch typoch: HESH (High Explosive Anti-Tank Armor Piercing) a HEAT (HEAT). TEPLO – dnes bežnejšie a nemá s tým nič spoločné vysoké teploty. HEAT využíva princíp sústredenia energie výbuchu do veľmi úzkeho prúdu. Prúd sa vytvorí, keď je geometricky správny kužeľ zvonku obložený výbušninami. Počas detonácie sa 1/3 energie výbuchu spotrebuje na vytvorenie prúdu. Vplyvom vysokého tlaku (nie teploty) preniká cez pancier. Najjednoduchšou ochranou proti tomuto typu energie je vrstva panciera umiestnená pol metra od tela, ktorá rozptýli energiu prúdnice. Táto technika sa používala počas druhej svetovej vojny, keď ruskí vojaci obložili trup tanku reťazovým pletivom z postelí. Teraz Izraelčania robia to isté na tanku Merkava; používajú oceľové gule visiace na reťaziach na ochranu zadnej časti pred ATGM a RPG granátmi. Na rovnaké účely je na veži nainštalovaný veľký zadný výklenok, ku ktorému sú pripevnené. Ďalším spôsobom ochrany je použitie dynamického alebo reaktívneho panciera. Je možné použiť aj kombinované dynamické a keramické brnenie (napríklad Chobham). Keď sa prúd roztaveného kovu dostane do kontaktu s reaktívnym pancierom, tento vybuchne a výsledná rázová vlna rozostrí prúd, čím sa eliminuje jeho škodlivý účinok. Podobne funguje aj brnenie Chobham, ale v tomto prípade v momente výbuchu odletia kúsky keramiky, ktoré sa premenia na oblak hustého prachu, ktorý úplne neutralizuje energiu kumulatívneho prúdu. HESH (High Explosive Anti-Armor Piercing) - hlavica funguje nasledovne: po výbuchu obteká pancier ako hlina a prenáša obrovský impulz cez kov. Ďalej, ako biliardové gule, častice brnenia sa navzájom zrážajú a tým sa zničia ochranné dosky. Materiál brnenia môže, keď sa rozsype na malé črepiny, zraniť posádku. Ochrana proti takémuto pancierovaniu je podobná tej, ktorá je popísaná vyššie pre HEAT. Keď zhrnieme vyššie uvedené, rád by som poznamenal, že ochrana pred kinetickým nárazom strely sa obmedzuje na niekoľko centimetrov pokoveného panciera, zatiaľ čo ochrana pred HEAT a HESH pozostáva z vytvorenia oddeleného panciera, dynamickej ochrany a tiež niektorých materiálov (keramika) .

Všetky ochranné konštrukcie obrneného oblečenia možno rozdeliť do piatich skupín v závislosti od použitých materiálov:

Textilné (tkané) brnenie na báze aramidových vlákien

Dnes sú balistické tkaniny na báze aramidových vlákien základným materiálom pre civilné a vojenské nepriestrelné vesty. Balistické tkaniny sa vyrábajú v mnohých krajinách sveta a výrazne sa líšia nielen názvami, ale aj vlastnosťami. V zahraničí sú to Kevlar (USA) a Tvaron (Európa) a v Rusku celý rad aramidových vlákien, ktoré sa svojimi chemickými vlastnosťami výrazne líšia od amerických a európskych.

Čo je aramidové vlákno? Aramid vyzerá ako tenké vlákna žltá farba(iné farby sa používajú veľmi zriedkavo). Z týchto vlákien sa tkajú aramidové nite a z nití sa následne vyrába balistická tkanina. Aramidové vlákno má veľmi vysokú mechanickú pevnosť.

Väčšina odborníkov v oblasti vývoja obrnených odevov sa domnieva, že potenciál ruských aramidových vlákien ešte nebol plne realizovaný. Napríklad pancierové konštrukcie vyrobené z našich aramidových vlákien sú lepšie ako zahraničné v pomere „ochranné vlastnosti/hmotnosť“. A niektoré kompozitné štruktúry v tomto ukazovateli nie sú horšie ako štruktúry vyrobené z polyetylénu s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou (UHMWPE). Zároveň je fyzikálna hustota UHMWPE 1,5-krát menšia.

Značky balistických tkanín:

  • Kevlar ® (DuPont, USA)
  • Twaron ® (Teijin Aramid, Holandsko)
  • SVM, RUSAR® (Rusko)
  • Heracron® (Colon, Kórea)

Kovové brnenie na báze ocele (titánu) a zliatin hliníka

Po dlhej prestávke od stredovekého brnenia boli pancierové pláty vyrobené z ocele a boli široko používané počas prvej a druhej svetovej vojny. Ľahké zliatiny sa začali používať neskôr. Napríklad počas vojny v Afganistane sa rozšírilo pancierovanie s prvkami vyrobenými z hliníka a titánu. Moderné pancierové zliatiny umožňujú znížiť hrúbku panelov dvakrát až trikrát v porovnaní s panelmi vyrobenými z ocele, a tým znížiť hmotnosť výrobku dvakrát až trikrát.

Hliníkové brnenie. Hliník je lepší ako oceľový pancier a poskytuje ochranu proti pancierovým guľkám kalibru 12,7 alebo 14,5 mm. Hliník je navyše opatrený surovinovou bázou, je technologicky vyspelejší, dobre sa zvára a má unikátnu ochranu proti triešteniu a proti mínam.

Zliatiny titánu. Za hlavnú výhodu zliatin titánu sa považuje kombinácia odolnosti proti korózii a vysokých mechanických vlastností. Aby sa získala zliatina titánu s vopred určenými vlastnosťami, je legovaná chrómom, hliníkom, molybdénom a ďalšími prvkami.

Keramické brnenie na báze kompozitných keramických prvkov

Od začiatku 80-tych rokov sa pri výrobe pancierových odevov používajú keramické materiály, ktoré v pomere „stupeň ochrany/hmotnosť“ prevyšujú kovy. Použitie keramiky je však možné len v kombinácii s balistickými vláknitými kompozitmi. Zároveň je potrebné vyriešiť problém nízkej životnosti takýchto pancierových panelov. Tiež nie je vždy možné efektívne realizovať všetky vlastnosti keramiky, pretože takýto pancierový panel vyžaduje starostlivé zaobchádzanie.

Ruské ministerstvo obrany načrtlo úlohu vysokej životnosti keramických pancierových panelov už v 90. rokoch. Dovtedy boli keramické pancierové panely v tomto smere oveľa horšie ako oceľové. Vďaka tomuto dnešnému prístupu ruských vojsk majú spoľahlivý dizajn - pancierové panely rodiny Granit-4.

Prevažnú časť pancierovania v zahraničí tvoria kompozitné pancierové panely, ktoré sú vyrobené z pevných keramických monoplatov. Dôvodom je, že pre vojaka počas bojových operácií je šanca, že bude opakovane zasiahnutá v oblasti toho istého pancierového panelu, extrémne malá. Po druhé, takéto produkty sú technologicky oveľa vyspelejšie, t.j. menej náročné na prácu, čo znamená, že ich cena je oveľa nižšia ako cena sady menších dlaždíc.

Použité prvky:

  • oxid hlinitý (korund);
  • Karbid bóru;
  • Silikónový karbid.

Kompozitný pancier na báze polyetylénu s vysokým modulom (laminovaný plast)

Dnes sa za najpokročilejší typ pancierového oblečenia z tried 1 až 3 (z hľadiska hmotnosti) považujú pancierové panely na báze vlákien UHMWPE (ultra-vysokomodulový polyetylén).

UHMWPE vlákna majú vysokú pevnosť, dobiehajú aramidové vlákna. Balistické výrobky vyrobené z UHMWPE majú pozitívny vztlak a nestrácajú svoje ochranné vlastnosti, na rozdiel od aramidových vlákien. UHMWPE je však úplne nevhodný na výrobu nepriestrelnej vesty pre armádu. Vo vojenských podmienkach je vysoká pravdepodobnosť kontaktu panciera s ohňom alebo horúcimi predmetmi. Okrem toho sa pancier často používa ako podstielka. A UHMWPE, bez ohľadu na to, aké vlastnosti má, stále zostáva polyetylénom, ktorého maximálna prevádzková teplota nepresahuje 90 stupňov Celzia. UHMWPE je však výborný na výrobu policajných viest.

Stojí za zmienku, že mäkký pancierový panel vyrobený z vláknitého kompozitu nie je schopný poskytnúť ochranu proti guľkám s karbidovým alebo tepelne spevneným jadrom. Maximálne, čo môže poskytnúť štruktúra mäkkej tkaniny, je ochrana pred guľkami z pištole a šrapnelom. Na ochranu pred guľkami zo zbraní s dlhou hlavňou je potrebné použiť pancierové panely. Pri vystavení guľke zo zbrane s dlhou hlavňou sa vytvorí vysoká koncentrácia energie na malej ploche, navyše je takáto strela ostrým ničivým prvkom. Mäkké látky vo vrecúškach primeranej hrúbky ich už neudržia. Preto je vhodné použiť UHMWPE v prevedení s kompozitnou základňou pancierových panelov.

Hlavnými dodávateľmi UHMWPE aramidových vlákien pre balistické produkty sú:

  • Dainima® (DSM, Holandsko)
  • Spectra® (USA)

Kombinované (viacvrstvové) brnenie

Materiály pre nepriestrelnú vestu kombinovaného typu sa vyberajú v závislosti od podmienok, v ktorých sa bude pancierové oblečenie používať. Vývojári NIB kombinujú použité materiály a používajú ich spoločne – týmto spôsobom dokázali výrazne zlepšiť ochranné vlastnosti pancierového oblečenia. Textilno-kovové, keramicko-organoplastické a iné typy kombinovaného panciera sú teraz široko používané po celom svete.

Úroveň ochrany pancierového oblečenia sa líši v závislosti od materiálov, ktoré sú v ňom použité. Rozhodujúcu úlohu však dnes zohrávajú nielen samotné materiály panciera, ale aj špeciálne nátery. Vďaka pokroku v nanotechnológii sa už vyvíjajú modely, ktorých odolnosť proti nárazu je výrazne zvýšená a zároveň sa výrazne znižuje hrúbka a hmotnosť. Táto možnosť vzniká vďaka aplikácii špeciálneho gélu s nanočasticami na hydrofobizovaný kevlar, ktorý päťnásobne zvyšuje odolnosť kevlaru voči dynamickému nárazu. Takéto brnenie vám umožňuje výrazne zmenšiť veľkosť panciera pri zachovaní rovnakej triedy ochrany.

Prečítajte si o klasifikácii OOP.

Použitie nekovových kombinovaných materiálov v obrnených bojových vozidlách už dlhé desaťročia nie je žiadnym tajomstvom. Takéto materiály sa popri základnom oceľovom pancieri začali vo veľkom využívať s príchodom novej generácie povojnových tankov v 60. a 70. rokoch. Napríklad, sovietsky tank T-64 mal čelný pancier trupy s medzivrstvou z pancierového laminátu (STB) a v predných častiach veže bola použitá výplň z keramických tyčí. Toto riešenie výrazne zvýšilo odolnosť obrneného vozidla proti účinkom kumulatívnych a pancierových podkaliberných striel.

Moderné tanky sú vybavené kombinovaným pancierom navrhnutým tak, aby výrazne obmedzil náraz poškodzujúce faktory nové protitankové zbrane. Sklolaminátové a keramické plnivá sa používajú najmä v kombinovanom pancieri domácich tankov T-72, T-80 a T-90; podobný keramický materiál sa používa na ochranu britského hlavného tanku Challenger (brnenie Chobham) a francúzskeho hlavného tanku Leclerc. nádrž. Kompozitné plasty sa používajú ako obklady v obývateľných priestoroch tankov a obrnených vozidiel, s výnimkou poškodenia posádky sekundárnymi úlomkami. IN V poslednej dobe objavili sa obrnené vozidlá, ktorých karoséria pozostáva výlučne z kompozitov na báze sklolaminátu a keramiky.

Domáce skúsenosti

Hlavným dôvodom použitia nekovových materiálov v brnení je ich relatívne nízka hmotnosť, keď zvýšená hladina pevnosť, ako aj odolnosť proti korózii. Keramika teda spája vlastnosti nízkej hustoty a vysokej pevnosti, no zároveň je dosť krehká. Polyméry však majú vysokú pevnosť aj viskozitu a sú vhodné na tvarovanie, ktoré je pre pancierovú oceľ neprístupné. Za zmienku stojí najmä sklolaminátové plasty, na základe ktorých odborníci rozdielne krajiny Už dlho sa snažia vytvoriť alternatívu ku kovovému brnenia. Takáto práca sa začala po druhej svetovej vojne koncom 40. rokov 20. storočia. V tom čase sa vážne uvažovalo o možnosti vytvorenia ľahkých tankov s plastovým pancierom, pretože s nižšou hmotnosťou teoreticky umožnila výrazne zvýšiť balistickú ochranu a zvýšiť antikumulatívnu odolnosť.

Sklolaminátové telo pre nádrž PT-76

V ZSSR sa v roku 1957 začal experimentálny vývoj nepriestrelného a projektilu odolného panciera z plastových materiálov. Uskutočnili sa výskumné a vývojové práce veľká skupina organizácie: VNII-100, Výskumný ústav plastov, Výskumný ústav sklolaminátu, Výskumný ústav-571, MIPT. Do roku 1960 vetva VNII-100 vyvinula dizajn pancierového trupu pre ľahký tank PT-76 s použitím sklenených vlákien. Podľa predbežných výpočtov sa plánovalo zníženie hmotnosti karosérie obrneného vozidla o 30% alebo dokonca viac pri zachovaní odolnosti proti projektilom na úrovni oceľového panciera rovnakej hmotnosti. Zároveň bola najväčšia úspora hmotnosti dosiahnutá vďaka výkonným konštrukčným častiam trupu, teda spodku, streche, výstužiam atď. Vyrobený model trupu, ktorého časti boli vyrobené v závode Karbolit v Orekhovo-Zuevo, bol testovaný ostreľovaním, ako aj námornými skúškami ťahaním.

Očakávaná odolnosť voči projektilu sa síce potvrdila, ale v iných ohľadoch nový materiál neposkytol žiadne výhody – k očakávanému výraznému zníženiu radarovej a tepelnej signatúry nedošlo. Okrem toho z hľadiska technologickej zložitosti výroby, možnosti opravy v teréne a technických rizík bol sklolaminátový pancier horší ako materiály vyrobené z hliníkových zliatin, ktoré sa považovali za vhodnejšie pre ľahké obrnené vozidlá. Vývoj pancierových konštrukcií pozostávajúcich výlučne zo sklolaminátu bol čoskoro obmedzený, pretože tvorba kombinovaného pancierovania pre nový stredný tank (neskôr prijatý T-64) sa začala naplno. Sklolaminát sa však začal aktívne používať v civilnom automobilovom priemysle na vytvorenie kolesových terénnych vozidiel značky ZIL.

Vo všeobecnosti teda výskum v tejto oblasti úspešne napredoval, pretože kompozitné materiály mali veľa jedinečné vlastnosti. Jedným z dôležitých výsledkov tejto práce bol vzhľad kombinovaného panciera s keramickou prednou vrstvou a zosilneným plastovým podkladom. Ukázalo sa, že takáto ochrana je vysoko odolná voči guľkám prepichujúcim pancier, pričom jej hmotnosť je 2-3 krát menšia ako u oceľového panciera podobnej sily. Takáto kombinovaná pancierová ochrana sa začala používať na bojových vrtuľníkoch už v 60. rokoch minulého storočia na ochranu posádky a najzraniteľnejších jednotiek. Neskôr sa podobná kombinovaná ochrana začala používať aj pri výrobe pancierových sedadiel pre pilotov armádnych vrtuľníkov.

Výsledky dosiahnuté v Ruská federácia v oblasti vývoja nekovových pancierových materiálov sú uvedené v materiáloch publikovaných odborníkmi z JSC Research Institute of Steel, najväčšieho ruského vývojára a výrobcu integrovaných ochranných systémov, medzi nimi Valery Grigoryan (prezident, riaditeľ pre vedu Výskumného inštitútu JSC of Steel, doktor technických vied, profesor, akademik Ruskej akadémie vied), Ivan Bespalov (vedúci katedry, kandidát technických vied), Alexey Karpov (vedúci výskumný pracovník Výskumného ústavu ocele OJSC, kandidát technických vied).

Testovanie keramického pancierového panelu na zvýšenie ochrany BMD-4M

Špecialisti z Výskumného ústavu ocele píšu, že organizácia v posledných rokoch vyvinula ochranné konštrukcie triedy 6a s plošnou hustotou 36-38 kilogramov na meter štvorcový na báze karbidu bóru vyrábaného VNIIEF (Sarov) na substráte s vysokou molekulovou hmotnosťou. polyetylén. ONPP "Technology" za účasti OJSC "Research Institute of Steel" dokázalo vytvoriť ochranné štruktúry triedy 6a s povrchovou hustotou 39-40 kilogramov na meter štvorcový na báze karbidu kremíka (aj na substráte s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou polyetylén - UHMWPE).

Tieto konštrukcie majú nepopierateľnú výhodu v hmotnosti v porovnaní s pancierovými konštrukciami na báze korundu (46-50 kilogramov na meter štvorcový) a oceľových pancierových prvkov, ale majú dve nevýhody: nízku životnosť a vysoké náklady.

Je možné zvýšiť životnosť organicko-keramických pancierových prvkov na jeden výstrel na štvorcový decimeter ich skladaním z malých dlaždíc. Zatiaľ je možné zaručiť jeden alebo dva výstrely do pancierového panelu s UHMWPE podložkou s plochou päť až sedem štvorcových decimetrov, ale nie viac. Nie je náhoda, že zahraničné štandardy odolnosti proti guľkám vyžadujú testovanie s guľkou z pušky prepichujúcej pancier s iba jedným výstrelom do ochrannej konštrukcie. Dosiahnutie prežitia až troch výstrelov na decimeter štvorcový zostáva jednou z hlavných úloh, ktoré sa poprední ruskí vývojári snažia vyriešiť.

Vysoká odolnosť sa dá dosiahnuť použitím diskrétnej keramickej vrstvy, to znamená vrstvy pozostávajúcej z malých valcov. Takéto pancierové panely vyrába napríklad TenCate Advanced Armor a ďalšie firmy. Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, sú asi o desať percent ťažšie ako ploché keramické panely.

Ako substrát pre keramiku sa ako energeticky najľahší materiál používajú lisované panely z polyetylénu s vysokou molekulovou hmotnosťou (napríklad Dyneema alebo Spectra). Vyrába sa však len v zahraničí. Rusko by si malo založiť aj vlastnú výrobu vlákien, a nie len lisovacie panely z dovážaných surovín. Je tiež možné použiť kompozitné materiály na báze domácich aramidových tkanín, ale ich hmotnosť a cena výrazne prevyšujú polyetylénové panely.

Ďalšie zlepšovanie charakteristík kompozitného pancierovania na báze keramických pancierových prvkov vo vzťahu k obrneným vozidlám sa uskutočňuje v nasledujúcich hlavných oblastiach.

Zlepšenie kvality pancierovej keramiky. Výskumný ústav ocele posledné dva-tri roky pri testovaní a zlepšovaní kvality pancierovej keramiky úzko spolupracuje s výrobcami pancierovej keramiky v Rusku - NEVZ-Sojuz OJSC, Aloks CJSC, Virial LLC. Spoločným úsilím sa podarilo výrazne zlepšiť jej kvalitu a prakticky ju dostať na úroveň západných štandardov.

Vývoj racionálnych konštrukčných riešení. Sada keramických dlaždíc má v blízkosti spojov špeciálne zóny, ktoré majú znížené balistické vlastnosti. S cieľom vyrovnať vlastnosti panelu bol vyvinutý „profilovaný“ dizajn pancierových dlaždíc. Tieto panely boli nainštalované na aute Punisher a úspešne prešli predbežné testy. Okrem toho boli vyvinuté konštrukcie na báze korundu so substrátom z UHMWPE a aramidu s hmotnosťou 45 kilogramov na meter štvorcový pre panel triedy 6a. Použitie takýchto panelov v zariadeniach AT a obrnených vozidiel je však obmedzené kvôli dodatočným požiadavkám (napríklad odolnosť proti bočnému výbuchu výbušného zariadenia).

Požiarne testovaná kabína chránená kombinovaným pancierom s keramickými dlaždicami

Obrnené vozidlá, ako sú bojové vozidlá pechoty a obrnené transportéry, sa vyznačujú zvýšenou požiarnou expozíciou, takže maximálna hustota poškodenia, ktorú môže poskytnúť keramický panel zostavený podľa princípu „pevného panciera“, nemusí byť dostatočná. Riešenie tohto problému je možné len použitím diskrétnych keramických zostáv šesťhranných alebo valcových prvkov zodpovedajúcich zbrani. Diskrétne usporiadanie zaisťuje maximálnu životnosť kompozitného pancierového panelu, ktorého maximálna hustota poškodenia sa približuje hustote kovových pancierových konštrukcií.

Hmotnostné charakteristiky diskrétnych keramických pancierových kompozícií so základňou vo forme hliníkovej alebo oceľovej pancierovej dosky sú však o päť až desať percent vyššie ako podobné parametre keramických panelov súvislého usporiadania. Ďalšou výhodou diskrétnych keramických panelov je, že nevyžadujú lepenie na podklad. Tieto pancierové panely boli inštalované a testované na prototypoch BRDM-3 a BMD-4. V súčasnosti sa takéto panely využívajú v rámci projektov výskumu a vývoja Typhoon a Bumerang.

Zahraničné skúsenosti

V roku 1965 vytvorili špecialisti z americkej spoločnosti DuPont materiál s názvom Kevlar. Išlo o aramidové syntetické vlákno, ktoré bolo podľa jeho vývojárov päťkrát pevnejšie ako oceľ pri rovnakej hmotnosti, no zároveň malo pružnosť bežného vlákna. Kevlar sa stal široko používaným ako pancierový materiál v letectve a pri výrobe osobných ochranných prostriedkov (brnenie, prilby atď.). Okrem toho sa Kevlar začal zavádzať do systému ochrany tankov a iných obrnených bojových vozidiel ako výstelka na ochranu pred sekundárnym poškodením posádky úlomkami panciera. Neskôr podobný materiál vznikol aj v ZSSR, aj keď sa v obrnených vozidlách nepoužíval.

Americké experimentálne bojové obrnené vozidlo CAV so sklolaminátovým trupom

Medzitým sa objavili pokročilejšie kumulatívne a kinetické zbrane a s nimi rástli aj požiadavky na pancierovú ochranu techniky, čo zvýšilo jej hmotnosť. Zníženie hmotnosti vojenského vybavenia bez ohrozenia ochrany bolo prakticky nemožné. Ale v 80. rokoch 20. storočia rozvoj technológií a najnovší vývoj v tejto oblasti chemický priemysel nám umožnil vrátiť sa k myšlienke brnenia zo sklenených vlákien. Americká spoločnosť FMC zaoberajúca sa výrobou bojových vozidiel tak vytvorila prototyp veže pre bojové vozidlo pechoty M2 Bradley, ktorej ochranu tvoril jeden kus vyrobený z kompozitu vystuženého sklenými vláknami (s výnimkou prednej časti) . V roku 1989 sa začalo testovanie bojového vozidla pechoty Bradley s pancierovým trupom, ktorý obsahoval dve horné časti a spodok pozostávajúci z viacvrstvových kompozitných dosiek a ľahký rám podvozku vyrobený z hliníka. Na základe výsledkov testu bolo zistené, že z hľadiska balistickej ochrany toto vozidlo zodpovedá štandardnému bojovému vozidlu pechoty M2A1 s 27% znížením hmotnosti trupu.

Od roku 1994 v Spojených štátoch amerických v rámci programu Advanced Technology Demonstrator (ATD) vzniká prototyp bojového obrneného vozidla s názvom CAV (Composite Armored Vehicle). Jeho trup mal pozostávať výlučne z kombinovaného pancierovania na báze keramiky a sklolaminátu s použitím najnovších technológií, vďaka čomu sa plánovalo zníženie celkovej hmotnosti o 33% s úrovňou ochrany ekvivalentnou pancierovej oceli, a teda zvýšenie mobility. Hlavným zámerom CAV, ktorého vývojom bola poverená spoločnosť United Defence, bolo názorne demonštrovať možnosť využitia kompozitných materiálov pri výrobe pancierových trupov perspektívnych bojových vozidiel pechoty, bojových vozidiel pechoty a iných bojových vozidiel.

V roku 1998 bol predvedený prototyp pásového vozidla CAV s hmotnosťou 19,6 t. Karoséria bola vyrobená z dvoch vrstiev kompozitných materiálov: vonkajšia vrstva bola vyrobená z keramiky oxidu hlinitého a vnútorná vrstva bola vyrobená zo sklolaminátu vystuženého vysokopevnostnými sklolaminát. Okrem toho mal vnútorný povrch trupu antifragmentačné obloženie. Pre zvýšenie ochrany pred výbuchmi mín malo sklolaminátové dno štruktúru s voštinovým základom. Podvozok vozidla pokrývali bočné clony z dvojvrstvového kompozitu. Na umiestnenie posádky bol na prove izolovaný bojový priestor, zvarený z titánových plechov a s dodatočným pancierom vyrobeným z keramiky (čelo) a sklolaminátu (strecha) a obložením proti fragmentácii. Auto bolo vybavené dieselovým motorom s výkonom 550 k. a hydromechanickou prevodovkou dosahovala rýchlosť 64 km/h a dosah 480 km. Ako hlavná výzbroj bola na korbu nainštalovaná stúpajúca plošina kruhovej rotácie s 25 mm automatickým kanónom M242 Bushmaster.

Testy prototypu CAV zahŕňali štúdie schopnosti trupu vydržať nárazové zaťaženie (dokonca sa plánovalo nainštalovať 105 mm tankový kanón a vykonať sériu streľby) a námorné skúšky s celkovým dosahom niekoľko tisíc km. Celkovo do roku 2002 program počítal s výdavkami až 12 miliónov dolárov. Práca však nikdy neopustila experimentálnu fázu, hoci jasne preukázala možnosť použitia kompozitov namiesto klasického brnenia. Preto vývoj v tomto smere pokračoval v oblasti zdokonaľovania technológií na vytváranie ultrapevných plastov.

Od konca 80. rokov minulého storočia nezostalo ani Nemecko stranou všeobecného trendu. Vykonával aktívny výskum v oblasti nekovových pancierových materiálov. V roku 1994 táto krajina prijala nepriestrelné a projektilom odolné kompozitné pancierovanie Mexas, vyvinuté spoločnosťou IBD Deisenroth Engineering na báze keramiky. Má modulárny dizajn a používa sa ako dodatočná namontovaná ochrana pre obrnené bojové vozidlá, namontovaná na vrchu hlavného panciera. Kompozitný pancier Mexas podľa predstaviteľov spoločnosti účinne chráni proti pancierovej munícii s kalibrom do 14,5 mm. Následne sa pancierové moduly Mexas začali široko používať na zlepšenie ochrany hlavných tankov a iných bojových vozidiel rôznych krajín, vrátane tanku Leopard-2, bojových vozidiel pechoty ASCOD a CV9035, obrnených transportérov Stryker, Piranha-IV, Dingo a Obrnené vozidlá Fennec “, ako aj samohybné delostrelecká inštalácia 2000 PzH.

Zároveň od roku 1993 prebiehajú v Spojenom kráľovstve práce na vytvorení prototypu vozidla ACAVP (Advanced Composite Armored Vehicle Platform) s karosériou vyrobenou výhradne z kompozitu na báze sklených vlákien a plastu vystuženého sklenými vláknami. Pod celkovým vedením DERA (Defense Evaluation and Research Agency) ministerstva obrany vytvorili špecialisti z Qinetiq, Vickers Defence Systems, Vosper Thornycroft, Short Brothers a ďalších dodávateľov monokokový kompozitný trup ako súčasť jednej vývojovej práce. Cieľom vývoja bolo vytvorenie prototypu pásového obrneného bojového vozidla s ochranou podobnou kovovému pancierovaniu, avšak s výrazne zníženou hmotnosťou. Predovšetkým to bolo diktované potrebou mať plnohodnotnú vojenskú techniku ​​pre sily rýchlej reakcie, ktorú bolo možné prepravovať najobľúbenejším vojenským dopravným lietadlom C-130 Hercules. Navyše Nová technológia umožnilo znížiť hlučnosť stroja, jeho tepelnú a radarovú signatúru, predĺžiť životnosť vďaka vysokej odolnosti proti korózii a v budúcnosti znížiť náklady na výrobu. Na urýchlenie práce boli použité komponenty a zostavy sériového bojového vozidla pechoty British Warrior.

Britské experimentálne obrnené bojové vozidlo ACAVP so sklolaminátovým trupom

V roku 1999 spoločnosť Vickers Defense Systems, ktorá vykonala konštrukčné práce a celkovú integráciu všetkých subsystémov prototypu, predložila prototyp ACAVP na testovanie. Hmotnosť vozidla bola približne 24 ton, motor s výkonom 550 k v kombinácii s hydromechanickou prevodovkou a vylepšeným chladiacim systémom mu umožňuje dosiahnuť rýchlosť až 70 km/h na diaľnici a 40 km/h v nerovnom teréne. Vozidlo je vyzbrojené 30 mm automatickým kanónom spojeným so 7,62 mm guľometom. V tomto prípade bola použitá štandardná veža zo sériového Fox BRM s kovovým pancierom.

V roku 2001 boli testy ACAVP úspešne dokončené a podľa vývojára preukázali pôsobivé ukazovatele bezpečnosti a mobility (tlač ambiciózne uviedla, že Briti boli údajne „prví na svete“, ktorí vytvorili kompozitné obrnené vozidlo). Kompozitná karoséria poskytuje zaručenú ochranu pred pancierovými guľkami kalibru do 14,5 mm v bočnom výbežku a pred 30 mm nábojmi v čelnom výbežku a samotný materiál eliminuje sekundárne poškodenie posádky črepinami pri preniknutí panciera. K dispozícii je tiež prídavné modulárne pancierovanie na zvýšenie ochrany, ktoré je namontované na vrchu hlavného panciera a možno ho rýchlo demontovať pri preprave vozidla vzduchom. Celkovo vozidlo počas testovania najazdilo 1800 km a neboli zaznamenané žiadne vážne poškodenia a karoséria úspešne odolávala všetkým otrasom a dynamickým zaťaženiam. Okrem toho sa uvádzalo, že hmotnosť vozidla 24 ton nie je konečným výsledkom; toto číslo možno znížiť inštaláciou kompaktnejšej pohonnej jednotky a hydropneumatického odpruženia a použitie ľahkých gumených pásov môže vážne znížiť hladinu hluku.

Napriek pozitívnym výsledkom sa prototyp ACAVP ukázal ako nevyžiadaný, hoci vedenie DERA plánovalo pokračovať vo výskume až do roku 2005 a následne vytvoriť sľubné obrnené vozidlo s kompozitným pancierom a dvojčlennou posádkou. Nakoniec bol program skrátený a ďalší návrh sľubného prieskumného vozidla už prebiehal podľa projektu TRACER s použitím osvedčených hliníkových zliatin a ocele.

Napriek tomu pokračovali práce na štúdiu nekovových pancierových materiálov pre výstroj a osobnú ochranu. Niektoré krajiny majú svoje analógy kevlarového materiálu, ako napríklad Tvaron od dánskej spoločnosti Teijin Aramid. Ide o veľmi pevné a ľahké para-aramidové vlákno, ktoré sa má používať pri pancierovaní vojenskej techniky a podľa výrobcu dokáže znížiť celkovú hmotnosť konštrukcie o 30-60% v porovnaní s tradičnými analógmi. Ďalším materiálom s názvom Dyneema, ktorý vyrába DSM Dyneema, je vysoko pevné vlákno z polyetylénu s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou (UHMWPE). Podľa výrobcu je UHMWPE najpevnejším materiálom na svete – 15-krát pevnejším ako oceľ (!) a 40 % pevnejším ako aramidové vlákno rovnakej hmotnosti. Plánuje sa použiť na výrobu nepriestrelnej vesty, prilieb a ako pancier pre ľahké bojové vozidlá.

Ľahké obrnené vozidlá vyrobené z plastu

Po zohľadnení nahromadených skúseností zahraniční experti dospeli k záveru, že vývoj sľubných tankov a obrnených transportérov, plne vybavených plastovým pancierom, je stále dosť kontroverzným a riskantným podnikaním. Pri vývoji ľahších kolesových vozidiel založených na sériových automobiloch sa však ukázalo, že sú potrebné nové materiály. Od decembra 2008 do mája 2009 sa teda v Spojených štátoch na testovacom mieste v Nevade testovalo ľahké obrnené vozidlo s karosériou vyrobenou výhradne z kompozitných materiálov. Vozidlo s označením ACMV (All Composite Military Vehicle), vyvinuté spoločnosťou TPI Composites, úspešne absolvovalo vytrvalostné a cestné testy, pričom najazdilo celkovo 8 000 kilometrov po asfaltových a poľných cestách, ako aj v nerovnom teréne. Plánované boli testy ostreľovaním a výbuchom. Základom experimentálneho obrneného auta bolo slávne HMMWV - „Hammer“. Pri vytváraní všetkých štruktúr jeho karosérie (vrátane rámových nosníkov) boli použité výlučne kompozitné materiály. Vďaka tomu dokázal TPI Composites výrazne znížiť hmotnosť ACMV a tým zvýšiť jeho nosnosť. Navyše sa plánuje rádovo predĺžiť životnosť stroja z dôvodu predpokladanej väčšej odolnosti kompozitov v porovnaní s kovom.

V Spojenom kráľovstve sa dosiahol významný pokrok v používaní kompozitov pre ľahké obrnené vozidlá. V roku 2007 sa na 3. medzinárodnej výstave obranných systémov a zariadení v Londýne predviedlo obrnené vozidlo Cav-Cat na báze stredne ťažkého nákladného vozidla Iveco vybavené kompozitným pancierovaním NP Aerospace CAMAC. Okrem štandardného pancierovania bola dodatočná ochrana bokov vozidla zabezpečená inštaláciou modulárnych pancierových panelov a antikumulatívnych mriežok, ktoré tiež pozostávali z kompozitu. Integrovaný prístup k ochrane CavCat výrazne znížil dopady výbuchov mín, šrapnelov a protitankových zbraní ľahkej pechoty na posádku a jednotky.

Americké experimentálne obrnené vozidlo ACMV so sklolaminátovou karosériou

Britské obrnené vozidlo CfvCat s prídavnými protiobjemovými štítmi

Stojí za zmienku, že spoločnosť NP Aerospace už predtým demonštrovala pancierovanie typu SAMAS na ľahkom obrnenom vozidle Landrover Snatch ako súčasť pancierovej súpravy Cav100. Teraz sú podobné súpravy Cav200 a Cav300 ponúkané pre stredné a ťažké kolesové vozidlá. Pôvodne bol nový pancierový materiál vytvorený ako alternatíva ku kovovému kompozitnému nepriestrelnému pancierovaniu vysoká trieda ochranu a celkovú pevnosť konštrukcie pri relatívne nízkej hmotnosti. Jeho základom bol lisovaný viacvrstvový kompozit, ktorý mu umožňuje vytvárať odolný povrch a vytvárať karosériu s minimom spojov. Pancierový materiál CAMAC podľa výrobcu poskytuje modulárnu monokokovú štruktúru s optimálnou balistickou ochranou a schopnosťou odolávať ťažkým konštrukčným zaťaženiam.

Ale NP Aerospace zašiel ďalej a momentálne ponúka vybavenie svetlom bojové vozidlá nová dynamická a balistická kompozitná ochrana vlastnej výroby, rozširujúca našu verziu ochranného komplexu vytvorením kĺbových prvkov EFPA a ACBA. Prvý pozostáva z plastových blokov naplnených výbušninami inštalovaných na vrchu hlavného panciera a druhý - liate bloky kompozitného panciera, ktoré sú tiež dodatočne inštalované na trupe.

Ľahké kolesové obrnené bojové vozidlá s kompozitnou pancierovou ochranou, vyvinuté pre armádu, už teda nevyzerali ako niečo výnimočné. Symbolickým míľnikom bolo víťazstvo priemyselnej skupiny Force Protection Europe Ltd v septembri 2010 v tendri na dodávku ľahkého obrneného hliadkového vozidla LPPV (Light Protected Patrol Vehicle) s názvom Ocelot pre britské ozbrojené sily. Britské ministerstvo obrany sa rozhodlo nahradiť zastarané armádne vozidlá Land Rover Snatch, ktoré sa v moderných bojových podmienkach v Afganistane a Iraku neosvedčili, perspektívnym vozidlom s pancierovaním z nekovových materiálov. Automobilka Ricardo plc a KinetiK, ktorá sa zaoberá pancierovaním, boli vybratí ako partneri Force Protection Europe, ktorá má bohaté skúsenosti s výrobou vysoko chránených vozidiel MRAP.

Vývoj Ocelotu prebieha od konca roku 2008. Konštruktéri obrneného auta sa rozhodli vytvoriť zásadne nové vozidlo založené na originálnom konštrukčnom riešení v podobe univerzálnej modulárnej platformy, na rozdiel od iných modelov, ktoré sú založené na sériových komerčných podvozkoch. Okrem tvaru dna trupu v tvare písmena V, ktorý zvyšuje ochranu pred mínami rozptýlením energie výbuchu, bol vyvinutý špeciálny závesný pancierový rám nazývaný „skateboard“, do ktorého bol umiestnený hnací hriadeľ, prevodovka a diferenciály. Nový technické riešenie umožnilo prerozdeliť hmotnosť stroja tak, aby ťažisko bolo čo najbližšie k zemi. Zavesenie kolies je torzné tyče s veľkým vertikálnym zdvihom, pohony všetkých štyroch kolies sú samostatné, agregáty prednej a zadnej nápravy, ako aj kolesá sú zameniteľné. Kabína s prístreškom, v ktorej sa nachádza posádka, je zavesená na „skateboarde“, čo umožňuje naklonenie kabíny na stranu pre prístup k prevodovke. Vnútri sú sedadlá pre dvoch členov posádky a štyri pristávacie osoby. Tie sedia oproti sebe, ich miesta sú oplotené priečkami-pylónami, ktoré ešte viac posilňujú štruktúru trupu. Pre prístup do vnútra kabíny sú dvere na ľavej strane a vzadu, ako aj dva prielezy v streche. V závislosti od účelu stroja je k dispozícii ďalší priestor na montáž rôznych zariadení. Na napájanie prístrojov je nainštalovaná pomocná naftová jednotka Steyr.

Prvý prototyp stroja Ocelot bol vyrobený v roku 2009. Jeho hmotnosť bola 7,5 tony, užitočná hmotnosť 2 tony, maximálna rýchlosť na diaľnici 110 km/h, dojazd 600 km, polomer otáčania asi 12 m Prekážky, ktoré treba prekonať: - stúpanie do 45°, klesanie do 40°, brodenie hĺbka do 0,8 m Nízke ťažisko a široká základňa medzi kolesami zaisťuje odolnosť proti prevráteniu. Schopnosť prejsť terénom je zvýšená vďaka použitiu väčších 20-palcových kolies. Väčšina z Závesnú kabínu tvoria pancierové tvarované kompozitné pancierové panely vystužené sklolaminátom. Existujú držiaky pre dodatočnú súpravu pancierovej ochrany. Konštrukcia poskytuje pogumované plochy pre montáž jednotiek, čo znižuje hluk, vibrácie a zvyšuje izolačnú pevnosť v porovnaní s bežným podvozkom. Podľa vývojárov základný dizajn poskytuje posádke ochranu pred výbuchmi a strelné zbrane nad úrovňou štandardu STANAG IIB. Tvrdí sa tiež, že kompletnú výmenu motora a prevodovky je možné vykonať v teréne do jednej hodiny s použitím iba štandardného náradia.

Prvé dodávky obrnených vozidiel Ocelot sa začali koncom roka 2011 a do konca roka 2012 sa do britských ozbrojených síl dostalo približne 200 takýchto vozidiel. Force Protection Europe okrem základného modelu hliadok LPPV vyvinula aj varianty so zbraňovým modulom WMIK (Weapon Mounted Installation Kit) s posádkou štyroch osôb a nákladnú verziu s kabínou pre 2 osoby. V súčasnosti sa zúčastňuje na tendri austrálskeho ministerstva obrany na dodávku obrnených vozidiel.

Takže tvorba nových nekovových pancierových materiálov je v posledných rokoch v plnom prúde. Možno nie je ďaleko doba, kedy sa obrnené vozidlá prijaté do služby, ktoré nemajú v karosérii ani jeden kovový diel, stanú samozrejmosťou. Ľahká, ale odolná pancierová ochrana je obzvlášť dôležitá teraz, keď v rôznych častiach planéty vypuknú ozbrojené konflikty nízkej intenzity a vykonávajú sa početné protiteroristické a mierové operácie.