Flerlags kombineret rustning. Tankrustning Keramisk rustning baseret på sammensatte keramiske elementer

For ethvert militært udstyr er der tre hovedkarakteristika - mobilitet, ildkraft og beskyttelse. I dag vil vi tale om forsvar, hvordan moderne hovedkampvogne med tillid og succes kan imødegå de trusler, de støder på på slagmarken. Lad os starte med det vigtigste og vigtigste - rustningen.

Da granaten næsten besejrede rustningen

Indtil 60'erne af forrige århundrede var det vigtigste materiale til rustning stål af medium og høj hårdhed. Har du brug for at forbedre din tanks beskyttelse? Vi øger tykkelsen af ​​stålpladerne, placerer dem i rationelle hældningsvinkler, gør de øverste lag af pansret hårdere, eller laver sådan et kampvognslayout, så vi kan lave den tykkest mulige panser i panden af ​​kampkøretøjet.

Men i midten af ​​50'erne af det sidste århundrede dukkede nye typer pansergennemtrængende kumulative projektiler op, karakteriseret ved ekstremt høje penetrationsrater. Så høje, at disse granater ikke blev understøttet af panser af hverken medium eller tunge tanke den tid. Men på vejen var der også anti-tank-styrede missiler (eller ATGM'er for korte), hvis penetration nåede 300-400 millimeter stål. Og konventionelle panserbrydende granater eller granater var ikke langt bagefter - deres gennemtrængningshastigheder steg hurtigt.

På trods af alle deres fordele havde T-54 og T-55 i slutningen af ​​50'erne og begyndelsen af ​​60'erne ikke et tilstrækkeligt sikkerhedsniveau.

Ved første øjekast virkede løsningen på problemet enkel - øg rustningens tykkelse igen. Men ved at tilføje millimeter stål får militært udstyr også tonsvis af ekstra masse. Og dette påvirker direkte tankens mobilitet, dens pålidelighed, nem vedligeholdelse og fremstillingsomkostninger. Derfor måtte spørgsmålet om at øge tankbeskyttelsen angribes fra en anden vinkel.

Anti-missil sandwich

På denne måde kom designerne til en logisk konklusion - de skal finde et bestemt materiale eller en kombination af materialer, der ville give pålidelig beskyttelse mod en kumulativ jet med en relativt lav masse.

Udviklingen i denne retning gik længst frem i Sovjetunionen, hvor man i slutningen af ​​50'erne begyndte at eksperimentere med glasfiber og lette legeringer baseret på titanium eller aluminium. Brugen af ​​disse materialer i kombination med mellemhårdt stål gav en god gevinst i panservægt. Resultaterne af alle disse undersøgelser blev inkorporeret i den første hovedrolle kampvogn med kombineret rustning - T-64.

Dens øvre frontdel var en "sandwich" lavet af en 80 mm stålplade, to plader af glasfiber med en samlet tykkelse på 105 mm og en anden 20 mm stålplade i bunden. Tankens frontpanser var placeret i en vinkel på 68°, hvilket i sidste ende gav en endnu mere væsentlig pansertykkelse. T-64-tårnet var også perfekt beskyttet for sin tid - da det var støbt af stål, havde det hulrum i panden til højre og venstre for pistolen, som var fyldt med en aluminiumslegering.

Keramik vs wolfram

Efter nogen tid opdagede designere fordelene ved keramik. Med 2-3 gange mindre densitet end stål, modstår keramik fremragende indtrængning af både en kumulativ stråle og kernen af ​​et finnet sabotprojektil.

I Sovjetunionen dukkede kombineret rustning ved hjælp af keramik op i begyndelsen af ​​70'erne af forrige århundrede på T-64A hovedkampvognen, hvor korundkugler fyldt med stål blev brugt i tårnet i stedet for aluminiumslegering som fyldstof.

T-64A tårnpanserskema. De runde elementer er de samme korundkugler, som fyldte nicherne i tårnets pande til venstre og højre for pistolen.

Men det var ikke kun Sovjetunionen, der brugte keramik. I 60'erne blev Chobham kombineret rustning skabt i England, som er en pakke af mange lag stål, keramik, polymerer og bindemidler. På trods af dens høje omkostninger viste Chobham fremragende modstand mod kumulative projektiler og tilfredsstillende modstand mod ribbede sabotprojektiler med wolframkerner. Efterfølgende blev Chobham-panser og dets modifikationer introduceret på de seneste vestlige hovedkampvogne: den amerikanske M1 Abrams, den tyske Leopard 2 og den britiske Challenger.

Særligt skal nævnes det såkaldte "uran panser" - en videreudvikling af Chobham pansret, som blev forstærket med forarmet uranium plader. Dette materiale er kendetegnet ved meget høj densitet og hårdhed, højere end stål. Også forarmet uran, sammen med wolframlegeringer, bruges til at fremstille kernerne i moderne pansergennemtrængende ribbede sabotprojektiler. Desuden er dens modstand mod kumulative og kinetiske pansergennemtrængende projektiler pr. masseenhed højere end for valset homogent stål. Dette er årsagen til brugen af ​​forarmet uranplader i frontpansringen af ​​tårnet på M1 Abrams-tankene i M1A1NA-modifikationen (hvor HA er Heavy Armor).

Semi-aktiv rustning

En anden interessant retning udvikling af kombineret rustning - brugen af ​​pakker af stålplader og inert fyldstof. Hvordan er de bygget? Forestil dig en pakke bestående af en ret tyk stålplade, et lag inert fyldstof og endnu en tyndere stålplade. Og der er 20 sådanne pakker, og de er placeret i en vis afstand fra hinanden. Dette er præcis, hvordan fyldstoffet til T-72B tanktårnet ser ud, kaldet en pakke med "reflekterende ark".

Hvordan virker denne rustning? Når den kumulative stråle gennemborer hovedstålpladen, opstår der et højt tryk i det inerte fyldstof, det svulmer og skubber stålpladerne foran og bagved til siderne. Kanterne af hullerne, der er udstanset af den kumulative stråle i stålpladerne, bøjer, deformerer strålen og forhindrer dens videre passage fremad.

En niche til den kombinerede rustning af T-72B-tårnet, hvor de samme pakker med "reflekterende ark" er placeret.

En anden type semi-aktiv kombineret rustning er panser med cellulært fyldstof. Det består af blokke af celler fyldt med et flydende eller næsten flydende stof. En kumulativ jet, der bryder igennem en sådan celle, skaber chokbølge. Bølgen, der kolliderer med cellens vægge, reflekteres i den modsatte retning, hvilket tvinger det flydende eller kvasi-flydende stof til at modvirke den kumulative stråle, hvilket forårsager dens opbremsning og ødelæggelse. En lignende type rustning bruges på T-80U hovedkampvognen.

På dette kan vi måske afslutte vores overvejelse af hovedtyperne af kombineret rustning af moderne pansrede køretøjer. Nu er det tid til at tale om den "anden hud" af de vigtigste kampvogne - dynamisk beskyttelse.

Beskyttelse af en tank med sprængstoffer

De første eksperimenter med dynamisk beskyttelse begyndte i midten af ​​det tyvende århundrede, men af ​​mange grunde blev denne type beskyttelse (forkortet DZ) først brugt i kamp meget senere.

Hvordan fungerer dynamisk beskyttelse? Forestil dig en container, der indeholder en eller flere sprængladninger og metalkasteplader. Ved at gennembore denne beholder forårsager den kumulative stråle sprængstoffets detonation, som får kastepladerne til at bevæge sig mod projektilet. I dette tilfælde krydser pladerne banen for den kumulative stråle, som er tvunget til at gennembore dem igen og igen. På grund af kastepladerne antager den kumulative jet desuden en zigzag-form, deformeres og ødelægges.

De første modeller af dynamisk beskyttelse fungerede efter princippet beskrevet ovenfor: den israelske Blazer og den sovjetiske Kontakt-1. En sådan fjernsensorenhed var imidlertid ude af stand til at modstå projektiler af underkaliber med finne - disse typer projektiler, der passerede gennem sprængstoffet, forårsagede ikke dets detonation. Derfor begyndte de bedste hjerner i forsvarsdesignbureauer arbejdet på en ny type universel dynamisk beskyttelse, der kunne håndtere både kumulative og sub-kaliber projektiler.

T-64BV, udstyret med Kontakt-1 dynamisk beskyttelse.

Et eksempel på en sådan beskyttelse var den sovjetiske fjernbetjening "Contact-5". Dets karakteristiske træk er, at låget på den dynamiske beskyttelsesbeholder er lavet af en ret tyk stålplade. Når det trænger ind i det, skaber det finnede underkaliberprojektil et stort antal fragmenter, som bevæger sig med høj hastighed forårsager eksplosivets detonation. Og så sker alt på samme måde som ved de første prøver af fjernmåling - eksplosionen og den tykke kasteplade ødelægger subkaliberprojektilet og reducerer dets gennemtrængning betydeligt.

Skematisk enhed med universel dynamisk beskyttelse.

Et andet interessant eksempel på dynamisk beskyttelse er "Kniv" reaktiv rustning. Den består af beholdere, der rummer mange små formede ladninger. Ved at passere gennem en af ​​disse beholdere forårsager den formede ladningsstråle eller kerne af det finnede sabotprojektil detonation af ladningerne, som skaber mange små formede ladningsstråler. Disse små jetfly, der virker på fjendens angribende kumulative jetfly eller finnede sabotprojektil, ødelægger dem og bryder dem i separate fragmenter.

Bedste forsvar er angreb

"Hvorfor laver vi ikke et system, der skyder granater, der flyver mod en tank, mens de stadig nærmer sig?" Det er sandsynligvis præcis sådan for omkring 60 år siden, i dybet af designbureauer, ideen om at skabe KAZ - et aktivt beskyttelseskompleks - blev født.

Et aktivt beskyttelseskompleks er et sæt bestående af detekteringsmidler, et kontrolsystem og et destruktionssystem. Når et projektil eller ATGM nærmer sig en kampvogn, detekteres det ved hjælp af sensorer eller et radarsystem, og der affyres speciel ammunition, som ved hjælp af en eksplosions kraft, fragmenter eller kumulativ jet beskadiger eller fuldstændig ødelægger projektilet eller panserværnsmissilet.

Funktionsprincip for det aktive beskyttelseskompleks.

Sovjetunionen var den mest aktive i udviklingen af ​​aktive beskyttelsessystemer. Siden 1958 er der blevet oprettet flere KAZ'er af forskellige typer. Et af de aktive beskyttelsessystemer kom dog først i brug i 1983. Det var KAZ "Drozd", som blev installeret på T-55AD. Efterfølgende blev Arena aktive beskyttelseskomplekset skabt til mere moderne hovedkampvogne. Og relativt for nylig udviklede russiske designere Afganit KAZ, designet til de nyeste kampvogne og tunge infanteri-kampkøretøjer på Armata-platformen.

Lignende komplekser er blevet og bliver skabt i udlandet. For eksempel i Israel. Da spørgsmålet om beskyttelse mod ATGM'er og RPG'er er særligt akut for Merkava-tanks, var det Merkava'erne fra vestlige MBT'er, der var de første til at blive massivt udstyret med Trophy aktive beskyttelsessystemer. Israelerne skabte også KAZ Iron Fist, som ikke kun er egnet til kampvogne, men også til pansrede mandskabsvogne og andre lette pansrede køretøjer.

Røgskærme og optisk-elektroniske modforanstaltninger

Hvis det aktive forsvarskompleks blot ødelægger styrede panserværnsmissiler, der nærmer sig tanken, så virker det optisk-elektroniske modforanstaltninger (eller COEP for kort) meget mere subtilt. Et eksempel på en sådan KOEP er Shtora, installeret på T-90, BMP-3 og de seneste ændringer af T-80. Hvordan virker det?

En betydelig del af moderne anti-tank-styrede missiler styres af en laserstråle. Og når et sådant missil er rettet mod en tank, registrerer COEP-sensorerne, at køretøjet bliver bestrålet med en laser og sender et tilsvarende signal til besætningen. Om nødvendigt kan COEP også automatisk affyre en røggranat i den ønskede retning, som vil skjule tanken i det synlige og infrarøde spektrum af elektromagnetiske bølger. Efter at have modtaget et signal om laserbestråling, kan tankmandskabet også trykke på den ønskede knap - og COEP vil selv dreje tankens tårn i den retning, hvorfra det laserstyrede missil er rettet mod det. Det eneste, der er tilbage for skytten og chefen for kampkøretøjet, er at opdage og ødelægge truslen.

Men ud over laserstrålen bruger mange panserværnsmissiler en sporstof til vejledning. Det vil sige, på bagsiden af ​​selve raketten er der en kilde til skarpt lys af en bestemt frekvens. Dette lys fanges af ATGM-styresystemet og justerer missilets flyvning, så det rammer målet. Og her kommer KOEP søgelysinstallationerne i spil (i spillet kan de ses på T-90). De kan udsende lys med samme frekvens som sporet af et panserværnsmissil og dermed "bedrage" styresystemet og føre missilet længere væk fra tanken.

Disse "røde øjne" på T-90 er KOEP "Shtora" søgelysene.

Skærme og gitre

Og det sidste element af beskyttelse for moderne pansrede køretøjer, som vi vil tale om i dag, er alle slags anti-kumulative skærme, gitre og ekstra pansermoduler.

Det anti-kumulative skjold er designet ganske enkelt - det er en barriere lavet af stål, gummi eller andet materiale, installeret i en vis afstand fra hovedpansringen af ​​en tank eller pansret kampkøretøj. Sådanne skærme kan ses både på anden verdenskrigs kampvogne og på mere moderne pansrede køretøjer. Princippet for deres drift er enkelt: Når et kumulativt projektil rammer skærmen, skyder det for tidligt, og den kumulative jet rejser et stykke i luften og når tankens hovedpanser, betydeligt svækket.

Antikumulative gitre fungerer noget anderledes. De er lavet i form af plader, med deres kanter vendt mod den retning, hvorfra en trussel mod tanken kan komme. Når et kumulativt projektil kolliderer med gitterelementer, deformerer sidstnævnte projektillegemet, tragten på det kumulative sprænghoved og/eller lunten og forhindrer derved projektilet i at skyde og den kumulative jet i at dukke op.

Antikumulative gitre er især ofte installeret på lette pansrede køretøjer - pansrede mandskabsvogne, infanterikampkøretøjer eller kampvogne.

Og afslutningsvis et par ord om monteret modulær rustning. Ideen i sig selv er ikke ny - for 70 år siden eller mere tilføjede besætningerne lidt beskyttelse, hvor den manglede. Tidligere blev brædder, sandsække, panserplader fra ødelagte fjendtlige kampvogne eller endda beton brugt til dette. I dag bruges moderne polymerer, keramik og andre materialer, der viser et højt beskyttelsesniveau med lav vægt. Derudover er moderne modulopbygget panser designet og fremstillet, så dets installation og demontering sker så hurtigt som muligt. Et eksempel på en sådan beskyttelse er det MEXAS-monterede panser, der bruges på Leopard-1 og Leopard-2 kampvognene, M113 og M1126 Stryker pansrede mandskabsvogne og mange andre typer militært udstyr.

Det er alt.

Brug rustning korrekt, udskift ikke svage punkter dine tanks under fjendens granater og held og lykke i kampen!

Meget ofte kan du høre, hvordan rustning sammenlignes i overensstemmelse med tykkelsen af ​​stålplader på 1000, 800 mm. Eller for eksempel at et bestemt projektil kan trænge igennem et eller andet "n" antal mm panser. Faktum er, at nu er disse beregninger ikke objektive. Moderne rustninger kan ikke beskrives som ækvivalente med nogen tykkelse af homogent stål. Der er i øjeblikket to typer trusler: projektil kinetisk energi og kemisk energi. Med kinetisk trussel mener vi et panserbrydende projektil eller, mere enkelt sagt, et emne med et stort kinetisk energi . I dette tilfælde er det umuligt at beregne rustningens beskyttende egenskaber baseret på tykkelsen af ​​stålpladen. Således passerer skaller med forarmet uran eller wolframcarbid gennem stål som en kniv gennem smør, og tykkelsen af ​​enhver moderne panser, hvis det var homogent stål, ville ikke modstå sådanne skaller. Der er ingen panser på 300 mm, hvilket svarer til 1200 mm stål, og derfor i stand til at stoppe et projektil, der ville sætte sig fast og stikke ud i panserpladens tykkelse. Succesen med beskyttelse mod pansergennemtrængende granater ligger i at ændre vektoren for dens indvirkning på panseroverfladen. Hvis du er heldig, vil stødet kun lave et lille indhug, men hvis du er uheldig, vil skallen gennembore hele rustningen, uanset hvor tyk eller tynd den er. Kort sagt er panserplader relativt tynde og hårde, og den skadelige effekt afhænger i høj grad af arten af ​​interaktionen med projektilet. I den amerikanske hær bruges forarmet uran til at øge hårdheden af ​​rustning i andre lande, wolframcarbid, som faktisk er hårdere. Omkring 80% af tankpansernes evne til at stoppe tomme projektiler forekommer i de første 10-20 mm af moderne panser. Lad os nu se på de kemiske virkninger af sprænghoveder. Kemisk energi findes i to typer: HESH (High Explosive Anti-Tank Armor Piercing) og HEAT (HEAT). VARME er mere almindeligt i dag og har intet med høje temperaturer at gøre. HEAT bruger princippet om at fokusere energien fra en eksplosion til en meget smal stråle. En stråle dannes, når en geometrisk korrekt kegle er foret med sprængstof på ydersiden. Under detonation bruges 1/3 af eksplosionsenergien til at danne en stråle. På grund af højt tryk (ikke temperatur) trænger det gennem pansret. Den enkleste beskyttelse mod denne type energi er et panserlag placeret en halv meter væk fra kroppen, som spreder jetflyets energi. Denne teknik blev brugt under Anden Verdenskrig, da russiske soldater forede skroget af en tank med kædeledsnet fra senge. Nu gør israelerne det samme på Merkava-tanken, de bruger stålkugler, der hænger på kæder for at beskytte bagenden mod ATGM'er og RPG-granater. Til samme formål er der installeret en stor agterniche på tårnet, som de er fastgjort til. En anden metode til beskyttelse er brugen af ​​dynamisk eller reaktiv rustning. Det er også muligt at bruge kombineret dynamisk og keramisk rustning (såsom Chobham). Når en stråle af smeltet metal kommer i kontakt med reaktiv rustning, detonerer sidstnævnte, og den resulterende stødbølge defokuserer strålen, hvilket eliminerer dens skadelige virkning. Chobham panser fungerer på lignende måde, men i dette tilfælde flyver keramikstykker i eksplosionsøjeblikket og bliver til en sky af tæt støv, som fuldstændig neutraliserer energien fra den kumulative jet. HESH (High Explosive Anti-Armor Piercing) - sprænghovedet fungerer som følger: efter eksplosionen flyder det rundt om rustningen som ler og sender en enorm impuls gennem metallet. Ligesom billardkugler kolliderer panserpartiklerne yderligere med hinanden, og derved ødelægges de beskyttende plader. Pansermaterialet kan, når det er spredt i små granatsplinter, skade besætningen. Beskyttelse mod sådanne rustninger svarer til den, der er beskrevet ovenfor for HEAT. Sammenfattende ovenstående vil jeg gerne bemærke, at beskyttelse mod den kinetiske påvirkning af et projektil kommer ned til nogle få centimeter metalliseret panser, mens beskyttelse mod HEAT og HESH består af at skabe løsrevet panser, dynamisk beskyttelse og også nogle materialer (keramik) .

Siden fremkomsten af ​​pansrede køretøjer er den ældgamle kamp mellem projektil og panser intensiveret. Nogle designere søgte at øge projektilers gennemtrængende evne, mens andre øgede rustningens holdbarhed. Kampen fortsætter i dag. En professor fra Moscow State Technical University fortalte Popular Mechanics om, hvordan moderne tankpanser fungerer. N.E. Bauman, videnskabelig direktør for stålforskningsinstituttet Valery Grigoryan

Til at begynde med blev angrebet på pansret udført frontalt: mens hovedtypen af ​​anslag var et pansergennemtrængende projektil med kinetisk handling, gik designernes duel ud til at øge pistolens kaliber, tykkelsen og vinklerne af rustningen. Denne udvikling er tydeligt synlig i udviklingen af ​​tankvåben og panser under Anden Verdenskrig. Datidens konstruktive løsninger er ret indlysende: Vi vil gøre barrieren tykkere; hvis du vipper det, vil projektilet skulle rejse en længere afstand gennem tykkelsen af ​​metallet, og sandsynligheden for et tilbageslag vil øges. Selv efter fremkomsten af ​​pansergennemtrængende granater med en stiv, uforgængelig kerne i ammunitionsladningerne fra tank- og panserværnskanoner, har lidt ændret sig.

Dynamiske beskyttelseselementer (EDP)
De er "sandwich" af to metalplader og et sprængstof. EDZ anbringes i beholdere, hvis låg beskytter dem mod ydre påvirkninger og samtidig repræsenterer smidbare elementer

Dødeligt spyt

Men allerede i begyndelsen af ​​Anden Verdenskrig skete der en revolution i ammunitionens destruktive egenskaber: kumulative skaller dukkede op. I 1941 begyndte Hohlladungsgeschoss ("projektil med et hak i ladningen") at blive brugt af tyske artillerister, og i 1942 adopterede USSR det 76 mm BP-350A projektil, udviklet efter at have studeret fangede prøver. Sådan blev de berømte Faust-patroner designet. Der opstod et problem, som ikke kunne løses med traditionelle metoder på grund af den uacceptable stigning i tankens masse.

I hoveddelen af ​​den kumulative ammunition er der en konisk fordybning i form af en tragt foret med et tyndt lag metal (med klokken fremad). Detonationen af ​​sprængstoffet begynder fra den side, der er tættest på toppen af ​​krateret. Detonationsbølgen "kollapser" tragten mod projektilets akse, og da trykket fra eksplosionsprodukterne (næsten en halv million atmosfærer) overstiger grænsen for plastisk deformation af foringen, begynder sidstnævnte at opføre sig som en kvasi-væske . Denne proces har intet at gøre med smeltning, det er netop materialets "kolde" flow. En tynd (sammenlignelig med granatens tykkelse) kumulativ stråle presses ud af den kollapsende tragt, som accelererer til hastigheder i størrelsesordenen af ​​den eksplosive detonationshastighed (og nogle gange højere), det vil sige omkring 10 km/s eller mere. Hastigheden af ​​den kumulative jet overstiger væsentligt lydudbredelseshastigheden i pansermaterialet (ca. 4 km/s). Derfor sker vekselvirkningen mellem strålen og pansret efter hydrodynamikkens love, det vil sige, at de opfører sig som væsker: strålen brænder slet ikke igennem pansret (dette er en udbredt misforståelse), men trænger ind i den, ligesom en vandstråle under tryk eroderer sand.

Principper for semiaktiv beskyttelse ved hjælp af selve jetstrålens energi. Til højre: cellulær rustning, hvis celler er fyldt med et næsten flydende stof (polyurethan, polyethylen). Chokbølgen af ​​den kumulative jet reflekteres fra væggene og kollapser hulrummet, hvilket forårsager ødelæggelsen af ​​jetflyet. Nederst: Panser med reflekterende plader. På grund af hævelsen af ​​bagsiden og pakningen bevæger den tynde plade sig, løber ind i strålen og ødelægger den. Sådanne metoder øger den antikumulative resistens med 30-40

Lagdelt beskyttelse

Den første beskyttelse mod kumulativ ammunition var brugen af ​​skærme (dobbeltbarriere panser). Den kumulative jet dannes ikke øjeblikkeligt for dens maksimale effektivitet, er det vigtigt at detonere ladningen i den optimale afstand fra rustningen (brændvidde). Hvis en skærm af yderligere metalplader placeres foran hovedpansringen, vil detonationen forekomme tidligere, og virkningen af ​​anslaget vil falde. Under Anden Verdenskrig fastgjorde tankbesætninger tynde metalplader og netskærme til deres køretøjer for at beskytte dem mod Faust-patroner (der er en udbredt historie om brugen af ​​pansrede senge til dette formål, selvom der i virkeligheden blev brugt specielle masker). Men denne løsning var ikke særlig effektiv - stigningen i holdbarhed var i gennemsnit kun 9-18%.

Derfor, når de udviklede en ny generation af kampvogne (T-64, T-72, T-80), brugte designerne en anden løsning - flerlags rustning. Den bestod af to lag stål, mellem hvilke der var placeret et lag lavdensitetsfyldstof - glasfiber eller keramik. En sådan "tærte" gav en gevinst på op til 30% sammenlignet med monolitisk stålpanser. Denne metode var dog ikke anvendelig for tårnet: for disse modeller er det støbt, og at placere glasfiber indeni er vanskeligt fra et teknologisk synspunkt. Designerne af VNII-100 (nu VNII Transmash) foreslog at smelte ultraporcelænskugler ind i tårnpansret, hvis specifikke jet-dæmpningsevne er 2-2,5 gange højere end panserstål. Specialister ved Steel Research Institute valgte en anden mulighed: pakker lavet af højstyrke hårdt stål blev placeret mellem de ydre og indre lag af rustning. De påtog sig virkningen af ​​en svækket kumulativ stråle ved hastigheder, hvor interaktionen ikke længere sker i henhold til hydrodynamikkens love, men afhængig af materialets hårdhed.

Typisk er tykkelsen af ​​det panser, som en formet ladning kan trænge igennem, 6-8 kalibre, og for ladninger med foringer lavet af materialer som forarmet uran, kan denne værdi nå 10

Semi-aktiv rustning

Selvom det er ret svært at bremse en kumulativ stråle, er den sårbar i tværretningen og kan let ødelægges ved selv en svag sidepåvirkning. Derfor bestod den videre udvikling af teknologien i, at den kombinerede pansring af front- og sidedele af det støbte tårn blev dannet på grund af et hulrum åbent i toppen, fyldt med et komplekst fyldstof; Hulrummet blev lukket ovenfra med svejste propper. Tårntårne ​​af dette design blev brugt på senere modifikationer af tanke - T-72B, T-80U og T-80UD. Funktionsprincippet for indsatserne var anderledes, men brugte den nævnte "laterale sårbarhed" af den kumulative jet. Sådanne rustninger er normalt klassificeret som "semi-aktive" beskyttelsessystemer, da de bruger selve våbnets energi.

En af mulighederne for sådanne systemer er cellulær rustning, hvis driftsprincip blev foreslået af ansatte ved Institute of Hydrodynamics i den sibiriske gren af ​​USSR Academy of Sciences. Pansringen består af et sæt hulrum fyldt med et kvasi-flydende stof (polyurethan, polyethylen). En kumulativ stråle, der er kommet ind i et sådant volumen begrænset af metalvægge, genererer en chokbølge i kvasivæsken, som, reflekteret fra væggene, vender tilbage til strålens akse og kollapser hulrummet, hvilket forårsager bremsning og ødelæggelse af strålen . Denne type rustning giver en gevinst i antikumulativ modstand på op til 30-40%.

En anden mulighed er rustning med reflekterende ark. Dette er en tre-lags barriere bestående af en plade, en afstandsholder og en tynd plade. Strålen, der trænger ind i pladen, skaber spændinger, hvilket først fører til lokal hævelse af den bageste overflade og derefter til dens ødelæggelse. I dette tilfælde opstår der betydelig hævelse af pakningen og det tynde ark. Når strålen trænger ind i pakningen og den tynde plade, er sidstnævnte allerede begyndt at bevæge sig væk fra pladens bagside. Da der er en vis vinkel mellem strålens bevægelsesretninger og den tynde plade, begynder pladen på et tidspunkt at løbe ind i strålen og ødelægger den. Sammenlignet med monolitisk rustning af samme masse kan effekten af ​​at bruge "reflekterende" ark nå 40%.

Den næste designforbedring var overgangen til tårne ​​med svejset bund. Det blev klart, at udviklingen for at øge styrken af ​​rullet rustning var mere lovende. Især i 1980'erne blev nye stål med øget hårdhed udviklet og klar til masseproduktion: SK-2Sh, SK-3Sh. Brugen af ​​tårne ​​med en rullet base gjorde det muligt at øge den beskyttende ækvivalent af tårnbasen. Som et resultat havde tårnet til T-72B-tanken med en valset stålbase et øget indre volumen, vægtstigningen var 400 kg sammenlignet med det seriestøbte tårn på T-72B-tanken. Tårnfyldningspakken blev lavet af keramiske materialer og højhårdhedsstål eller af en pakke baseret på stålplader med "reflekterende" plader. Den tilsvarende pansermodstand blev lig med 500-550 mm homogent stål.

Funktionsprincip for dynamisk beskyttelse
Når en kumulativ stråle trænger ind i et DZ-element, detonerer det sprængstof, der er indeholdt i det, og kroppens metalplader begynder at flyve fra hinanden. Samtidig krydser de strålens bane i en vinkel og erstatter konstant nye områder under den. En del af energien bruges på at bryde igennem pladerne, og sideimpulsen fra kollisionen destabiliserer strålen. DZ reducerer de panserbrydende egenskaber for kumulative våben med 50-80%. Samtidig, hvilket er meget vigtigt, detonerer DZ ikke, når der affyres fra håndvåben. Brugen af ​​fjernmåling er blevet en revolution i beskyttelsen af ​​pansrede køretøjer. Der er en reel mulighed for at påvirke det gennemtrængende destruktive våben lige så aktivt, som det tidligere påvirkede passiv rustning

Eksplosion mod

I mellemtiden fortsatte teknologien inden for kumulativ ammunition med at forbedre sig. Hvis pansergennemtrængningen af ​​kumulative granater under Anden Verdenskrig ikke oversteg 4-5 kalibre, steg den senere betydeligt. Så med en kaliber på 100–105 mm var den allerede 6–7 kalibre (i stål svarende til 600–700 mm med en kaliber på 120–152 mm, pansergennemtrængning blev hævet til 8–10 kalibre (900–1200); mm homogent stål). For at beskytte mod denne ammunition krævedes en kvalitativ ny løsning.

Arbejde med anti-kumulativ eller "dynamisk" rustning, baseret på princippet om modeksplosion, er blevet udført i USSR siden 1950'erne. I 1970'erne var dets design allerede blevet udarbejdet på All-Russian Research Institute of Steel, men den psykologiske uforberedelse af højtstående repræsentanter for hæren og industrien forhindrede det i at blive vedtaget. Kun den vellykkede brug af israelske kampvognsbesætninger af lignende panser på M48 og M60 kampvognene under den arabisk-israelske krig i 1982 hjalp med at overbevise dem. Da de tekniske, designmæssige og teknologiske løsninger var fuldt forberedt, blev Sovjetunionens hovedtankflåde udstyret med Kontakt-1 anti-kumulativ dynamisk beskyttelse (DZ) på rekordtid - på kun et år. Installationen af ​​fjernbeskyttelse på T-64A, T-72A, T-80B kampvogne, som allerede havde ret kraftig rustning, devaluerede næsten øjeblikkeligt de eksisterende arsenaler af anti-tank-styrede våben fra potentielle fjender.

Der er tricks mod skrot

Et kumulativt projektil er ikke det eneste middel til at ødelægge pansrede køretøjer. Meget farligere modstandere af rustning er pansergennemtrængende sabot shells (APS). Designet af et sådant projektil er enkelt - det er en lang koben (kerne) lavet af tungt og højstyrkemateriale (normalt wolframcarbid eller forarmet uran) med finner til stabilisering under flyvning. Kernens diameter er meget mindre end tøndens kaliber - deraf navnet "sub-caliber". En "pil" på flere kilogram, der flyver med en hastighed på 1,5-1,6 km/s, har en sådan kinetisk energi, at den ved sammenstød er i stand til at gennembore mere end 650 mm homogent stål. Desuden har de ovenfor beskrevne metoder til at forbedre anti-kumulativ beskyttelse praktisk talt ingen effekt på sub-kaliber projektiler. I modsætning til sund fornuft forårsager panserpladernes hældning ikke kun ikke en rikochet af et underkaliber projektil, men svækker endda graden af ​​beskyttelse mod dem! Moderne "udløste" kerner rikochetterer ikke: ved kontakt med pansret dannes et svampeformet hoved i den forreste ende af kernen, der spiller rollen som et hængsel, og projektilet drejer mod vinkelret på pansret, hvilket forkorter sti i sin tykkelse.

Den næste generation af fjernmåling var Kontakt-5-systemet. Specialisterne fra Research Institute of Steel gjorde et godt stykke arbejde og løste mange modstridende problemer: den eksplosive tænding skulle give en kraftig sideimpuls, hvilket gjorde det muligt at destabilisere eller ødelægge BOPS-kernen, eksplosivet skulle pålideligt detonere fra lavhastigheden ( sammenlignet med den kumulative jet) BOPS-kerne, men samtidig var detonation fra stød fra kugler og granatfragmenter udelukket. Designet af blokkene hjalp med at overvinde disse problemer. Dækslet på DZ-blokken er lavet af tykt (ca. 20 mm) højstyrke panserstål. Når den rammer, genererer BPS en strøm af højhastighedsfragmenter, som detonerer ladningen. Indvirkningen af ​​det bevægelige tykke dæksel på BPS'en er tilstrækkelig til at reducere dens pansergennemtrængende egenskaber. Påvirkningen af ​​den kumulative stråle øges også sammenlignet med den tynde (3 mm) Contact-1 plade. Som et resultat heraf øger installation af Kontakt-5 ERA på tanke den antikumulative modstand med 1,5-1,8 gange og giver en stigning i niveauet af beskyttelse mod BPS med 1,2-1,5 gange. Kontakt-5-komplekset er installeret på russiske serietanke T-80U, T-80UD, T-72B (siden 1988) og T-90.

Den seneste generation af russisk fjernmåling er Relikt-komplekset, også udviklet af specialister fra Steel Research Institute. I forbedret EDS blev mange mangler elimineret, for eksempel utilstrækkelig følsomhed, når den blev initieret af lavhastigheds kinetiske projektiler og nogle typer kumulativ ammunition. Øget effektivitet i beskyttelsen mod kinetisk og kumulativ ammunition opnås ved brug af yderligere kasteplader og inddragelse af ikke-metalliske elementer i deres sammensætning. Som et resultat reduceres pansergennemtrængning af projektiler med underkaliber med 20-60%, og takket være den øgede eksponeringstid for den kumulative jet var det muligt at opnå en vis effektivitet i kumulative våben med et tandemsprænghoved.

Komposit rustning af aluminium

Ettore di Russo

Professor Di Russo er videnskabelig direktør for Alumina-virksomheden, en del af den italienske MCS-gruppe i EFIM-konsortiet.

Aluminia, en del af den italienske MCS-gruppe, har udviklet en ny type kompositpanserplade, der er egnet til brug på lette pansrede kampkøretøjer (AFV). Den består af tre hovedlag af aluminiumslegeringer af forskellig sammensætning og mekaniske egenskaber, samlet til én plade ved varmvalsning. Denne sammensatte panser giver bedre ballistisk beskyttelse end nogen standard monolitisk aluminiumslegering, der er i brug i øjeblikket: aluminium-magnesium (5XXX-serien) eller aluminium-zink-magnesium (7XXX-serien).

Denne panser giver en kombination af hårdhed, sejhed og styrke, der giver høj modstand mod ballistisk gennemtrængning af kinetiske projektiler, samt modstand mod afskalning af pansret fra den bagerste overflade i anslagsområdet. Den kan også svejses ved hjælp af konventionelle inertgasbuesvejsemetoder, hvilket gør den velegnet til fremstilling af komponenter til pansrede kampvogne.

Det centrale lag af denne rustning er lavet af aluminium-zink-magnesium-kobberlegering (Al-Zn-Mg-Cu), som har høj mekanisk styrke. De forreste og bageste lag er lavet af en svejsbar, slagfast Al-Zn-Mg-legering. Tynde lag kommercielt rent aluminium (99,5% Al) tilsættes mellem de to indvendige kontaktflader. De giver bedre vedhæftning og øger kompositpladens ballistiske egenskaber.

Denne sammensatte struktur gjorde det for første gang muligt at anvende en meget stærk Al-Zn-Mg-Cu-legering i en svejset panserstruktur. Legeringer af denne type er almindeligt anvendt i flykonstruktion.

Det første letvægtsmateriale, der er meget brugt som panserbeskyttelse i design af pansrede mandskabsvogne, for eksempel M-113, er den ikke-varmebehandlelige Al-Mg-legering 5083. Tre-komponent Al-Zn-Mg-legeringer 7020, 7039 og 7017 repræsenterer anden generation af lette rustningsmaterialer. Typiske eksempler på brugen af ​​disse legeringer er: engelske maskiner "Scorpion", "Fox", MCV-80 og "Ferret-80" (legering 7017), franske AMX-10R (legering 7020), amerikanske "Bradley" (legeringer 7039) + 5083) og spansk BMR -3560 (legering 7017).

Styrken af ​​Al-Zn-Mg-legeringer opnået efter varmebehandling er væsentligt højere end styrken af ​​Al-Mg-legeringer (for eksempel legering 5083), som ikke kan varmebehandles. Hertil kommer, at Al-Zn-Mg-legeringers evne til, i modsætning til Al-Mg-legeringer, at sprede hærdning ved stuetemperatur giver dig mulighed for betydeligt at genoprette den styrke, som de kan miste, når de opvarmes under svejsning.

Den højere gennemtrængningsmodstand af Al-Zn-Mg-legeringer er imidlertid ledsaget af deres øgede modtagelighed for panserafskalning på grund af reduceret slagsejhed.

En tre-lags kompositplade, på grund af tilstedeværelsen af ​​lag med forskellige mekaniske egenskaber i dens sammensætning, er et eksempel på den optimale kombination af hårdhed, styrke og slagstyrke. Det er kommercielt betegnet Tristrato og er patenteret i Europa, USA, Canada, Japan, Israel og Sydafrika.

Fig.1.

Til højre: Tristrato panserpladeprøve;

venstre: tværsnit, der viser Brinell-hårdheden (HB) for hvert lag.

Ballistiske egenskaber

Test af pladerne blev udført på flere militære træningspladser i Italien og videre. Tristrato tykkelse fra 20 til 50 mm ved affyring med forskellige typer ammunition (forskellige typer af 7,62-, 12,7- og 14,5 mm panserbrydende kugler og 20 mm pansergennemtrængende granater).

Under testprocessen blev følgende indikatorer bestemt:

ved forskellige faste anslagshastigheder blev værdierne af mødevinklerne svarende til penetrationsfrekvenserne på 0,50 og 0,95 bestemt;

ved forskellige faste mødevinkler blev anslagshastigheder svarende til en penetrationsfrekvens på 0,5 bestemt.

Til sammenligning blev der udført parallelle test på monolitiske kontrolplader lavet af legeringer 5083, 7020, 7039 og 7017. Testresultaterne viste, at panserpladen Tristrato giver øget modstand mod gennemtrængning af udvalgte panserbrydende våben med en kaliber på op til 20 mm. Dette giver mulighed for en betydelig reduktion i vægt pr. enhed beskyttet areal sammenlignet med traditionelle monolitiske plader, samtidig med at den samme holdbarhed sikres. I tilfælde af beskydning med 7,62 mm pansergennemtrængende kugler i en anslagsvinkel på 0° er følgende reduktion i massen tilvejebragt, som er nødvendig for at sikre ens holdbarhed:

32% sammenlignet med legering 5083

21% sammenlignet med legering 7020

14% sammenlignet med legering 7039

10% sammenlignet med legering 7017

Ved en anslagsvinkel på 0° stiger anslagshastigheden, svarende til en gennemtrængningsfrekvens på 0,5, sammenlignet med monolitiske plader fremstillet af legeringer 7039 og 7017 med 4...14%, afhængig af typen af ​​basislegering, pansertykkelse og type ammunition Den sammensatte plade er speciel -men effektiv til beskyttelse mod 20 mm granater FSP , når der skydes på, stiger denne egenskab med 21%.

Den øgede holdbarhed af Tristrato-pladen forklares af kombinationen af ​​høj modstand mod kugle (projektil) penetration på grund af tilstedeværelsen af ​​et solidt centralt element med evnen til at holde fragmenter, der opstår, når det centrale lag gennembores af et plastik bageste lag, som ikke selv producerer fragmenter.

Plastlag på bagsiden Tristrato spiller en vigtig rolle i at forhindre rustning. Denne effekt forstærkes af muligheden for frigørelse af plastikbaglaget og dets plastiske deformation over et betydeligt område i anslagsområdet.

Dette er en vigtig mekanisme til at modstå pladegennemtrængning. Tristrato . Afskalningsprocessen absorberer energi, og tomrummet mellem kernen og bagelementet kan fange projektilet og fragmenter, der produceres, når det meget hårde kernemateriale bryder sammen. Ligeledes kan delaminering ved grænsefladen mellem det forreste (flade) element og midterlaget bidrage til projektilfejl eller lede projektilet og fragmenterne langs grænsefladen.

Fig.2.

Venstre: Diagram, der viser bpå et Tristrate-bræt;

højre: resultater af et slag med et stumpnæset panserbrydende våben

et projektil på en tyk Tristrato-plade;

Produktionsegenskaber

Tristrato plader kan svejses ved hjælp af de samme metoder, der bruges til at samle traditionelle monolitiske plader af Al-Zn-Mg legeringer (metoder TIG og MIG ). Strukturen af ​​kompositpladen kræver stadig, at der træffes nogle specifikke foranstaltninger, bestemt af egenskaberne ved den kemiske sammensætning af det centrale lag, som skal betragtes som et "ikke godt til svejsning" materiale, i modsætning til de forreste og bageste elementer . Følgelig, når man udvikler en svejset samling, bør man tage højde for, at hovedbidraget til den mekaniske styrke af samlingen skal ydes af pladens ydre og bageste elementer.

Geometri svejsede samlinger skal lokalisere svejsespændinger langs grænsen og i smeltezonen af ​​de aflejrede metaller og uædle metaller. Dette er vigtigt for at løse problemerne med korrosionsrevner i de ydre og bageste lag af pladen, som nogle gange findes i Al-Zn-Mg legeringer Det centrale element udviser på grund af dets høje kobberindhold høj modstand mod korrosionsrevner.

Rrof. ETTORE DI RUSSO

ALUMINIUM KOMPOSIT ARMOR.

INTERNATIONAL DEFENSE REVIEW, 1988, No12, s.1657-1658

Brugen af ​​ikke-metalliske kombinerede materialer i panserkampkøretøjer har ikke været nogen hemmelighed i mange årtier. Sådanne materialer, ud over grundlæggende stålpanser, begyndte at blive meget brugt med fremkomsten af ​​en ny generation af efterkrigskampvogne i 1960'erne og 70'erne. For eksempel havde den sovjetiske T-64 kampvogn frontal panser med et mellemlag af pansret glasfiber (STB), og keramisk stangfyldstof blev brugt i de forreste dele af tårnet. Denne løsning øgede det pansrede køretøjs modstand betydeligt over for virkningerne af kumulative og pansergennemtrængende underkaliberprojektiler.

Moderne kampvogne er udstyret med kombineret rustning designet til betydeligt at reducere virkningen af ​​de skadelige faktorer af nye anti-tank våben. Især anvendes glasfiber og keramiske fyldstoffer i kombineret rustning husholdningstanke T-72, T-80 og T-90, et lignende keramisk materiale blev brugt til at beskytte den britiske Challenger hovedtank (Chobham panser) og den franske Leclerc hovedtank. Kompositplast bruges som foring i de beboelige rum i tanke og pansrede køretøjer, undtagen skader på besætningen af ​​sekundære fragmenter. For nylig er der dukket pansrede køretøjer op, hvis krop udelukkende består af kompositter baseret på glasfiber og keramik.

Hjemlig oplevelse

Hovedårsagen til at bruge ikke-metalliske materialer i rustning er deres relativt lave vægt med et øget styrkeniveau samt modstand mod korrosion. Således kombinerer keramik egenskaberne ved lav densitet og høj styrke, men samtidig er det ret skrøbeligt. Men polymerer har både høj styrke og sejhed og er praktiske til formning, som er utilgængelige for panserstål. Det er især værd at bemærke glasfiberplastik, på grundlag af hvilke eksperter forskellige lande De har længe forsøgt at skabe et alternativ til metalrustning. Sådant arbejde begyndte efter Anden Verdenskrig i slutningen af ​​1940'erne. På det tidspunkt blev muligheden for at skabe lette tanke med plastpanser seriøst overvejet, da det med en lavere masse teoretisk gjorde det muligt at øge ballistisk beskyttelse betydeligt og øge den antikumulative modstand.

Glasfiberhus til PT-76 tank

I USSR begyndte eksperimentel udvikling af skudsikker og projektilbestandig rustning lavet af plastmaterialer i 1957. Forsknings- og udviklingsarbejde blev udført af en stor gruppe af organisationer: VNII-100, Research Institute of Plastics, Research Institute of Fiberglass, Research Institute-571, MIPT. I 1960 havde VNII-100-grenen udviklet et pansret skrogdesign til PT-76 lette tank ved hjælp af glasfiber. Ifølge foreløbige beregninger var det planlagt at reducere massen af ​​det pansrede køretøjs karosseri med 30% eller endnu mere, mens projektilmodstanden blev bibeholdt på niveau med stålpanser af samme masse. Samtidig blev størstedelen af ​​vægtbesparelserne opnået på grund af de kraftmæssige strukturelle dele af skroget, det vil sige bund, tag, afstivninger mv. Den fremstillede model af skroget, hvis dele blev produceret på Karbolit-fabrikken i Orekhovo-Zuevo, blev testet ved beskydning såvel som søforsøg ved bugsering.

Selvom den forventede projektilmodstand blev bekræftet, i andre henseender nyt materiale gav ingen fordele - den forventede betydelige reduktion i radar og termisk signatur fandt ikke sted. Med hensyn til den teknologiske kompleksitet af produktionen, muligheden for reparation i marken og tekniske risici var glasfiberpanser desuden ringere end materialer fremstillet af aluminiumslegeringer, som blev anset for at være mere at foretrække for lette pansrede køretøjer. Udviklingen af ​​pansrede strukturer, der udelukkende bestod af glasfiber, blev hurtigt begrænset, da skabelsen af ​​kombineret panser til den nye mellemstore tank (senere vedtaget af T-64) begyndte i fuld gang. Imidlertid begyndte glasfiber at blive aktivt brugt i den civile bilindustri til at skabe terrængående køretøjer med hjul af mærket ZIL.

Så generelt gik forskningen på dette område med succes, fordi kompositmaterialer havde mange unikke egenskaber. Et af de vigtige resultater af dette arbejde var udseendet af kombineret rustning med et keramisk frontlag og en forstærket plastikbagside. Det viste sig, at en sådan beskyttelse er meget modstandsdygtig over for panserbrydende kugler, mens dens masse er 2-3 gange mindre end stålpanser med lignende styrke. Sådan kombineret panserbeskyttelse begyndte at blive brugt på kamphelikoptere allerede i 1960'erne for at beskytte besætningen og de mest sårbare enheder. Senere begyndte lignende kombineret beskyttelse at blive brugt i produktionen af ​​pansrede sæder til hærhelikopterpiloter.

Resultater opnået i Den Russiske Føderation inden for udvikling af ikke-metalliske rustningsmaterialer, er vist i materialer udgivet af specialister fra OJSC Research Institute of Steel, Ruslands største udvikler og producent af integrerede beskyttelsessystemer, blandt dem Valery Grigoryan (præsident, direktør for videnskab for OJSC Research Institute of Steel, Doctor of Technical Sciences, professor, akademiker ved det russiske videnskabsakademi), Ivan Bespalov (afdelingsleder, kandidat for tekniske videnskaber), Alexey Karpov (ledende forsker ved OJSC Research Institute of Steel, kandidat for tekniske videnskaber).

Test af et keramisk panserpanel for at forbedre beskyttelsen af ​​BMD-4M

Det skriver specialister fra Research Institute of Steel de sidste år Organisationen udviklede beskyttelsesstrukturer af klasse 6a med overfladedensitet 36-38 kilo pr kvadratmeter baseret på borcarbid produceret af VNIIEF (Sarov) på et substrat af højmolekylær polyethylen. ONPP "Technology" med deltagelse af OJSC "Research Institute of Steel" formåede at skabe beskyttende strukturer i klasse 6a med en overfladetæthed på 39-40 kg pr. kvadratmeter baseret på siliciumcarbid (også på et substrat med ultrahøj molekylvægt polyethylen - UHMWPE).

Disse strukturer har en ubestridelig fordel i vægt sammenlignet med pansrede strukturer baseret på korund (46-50 kg pr. kvadratmeter) og stålpanserelementer, men de har to ulemper: lav overlevelsesevne og høje omkostninger.

Det er muligt at øge overlevelsesevnen af ​​organisk-keramiske panserelementer til et skud pr. kvadratdecimeter ved at gøre dem stablet af små fliser. Indtil videre kan et eller to skud garanteres i et pansret panel med en UHMWPE-bagside med et areal på fem til syv kvadratdecimeter, men ikke mere. Det er ikke tilfældigt, at udenlandske skudmodstandsstandarder kræver testning med en panserbrydende riffelkugle med kun et skud ind i den beskyttende struktur. At opnå overlevelsesevne på op til tre skud pr. kvadratdecimeter er fortsat en af ​​de vigtigste opgaver, som førende russiske udviklere stræber efter at løse.

Høj holdbarhed kan opnås ved at bruge et diskret keramisk lag, det vil sige et lag bestående af små cylindre. Sådanne panserpaneler fremstilles for eksempel af TenCate Advanced Armour og andre virksomheder. Alt andet lige er de omkring ti procent tungere end flade keramiske paneler.

Som substrat til keramik anvendes pressede paneler af højmolekylær polyethylen (såsom Dyneema eller Spectra) som det letteste energikrævende materiale. Det er dog kun fremstillet i udlandet. Rusland bør også etablere sin egen fiberproduktion, og ikke kun pressepaneler fra importerede råvarer. Det er også muligt at bruge kompositmaterialer baseret på indenlandske aramidstoffer, men deres vægt og omkostninger overstiger væsentligt polyethylenpaneler.

Yderligere forbedring af egenskaberne for kompositpanser baseret på keramiske panserelementer i forhold til pansrede køretøjer udføres i følgende hovedområder.

Forbedring af kvaliteten af ​​pansret keramik. I de sidste to eller tre år har Steel Research Institute arbejdet tæt sammen med producenter af pansret keramik i Rusland - NEVZ-Soyuz OJSC, Aloks CJSC, Virial LLC med hensyn til test og forbedring af kvaliteten af ​​pansret keramik. Gennem fælles indsats var det muligt at forbedre kvaliteten væsentligt og praktisk talt bringe den til niveau med vestlige standarder.

Udvikling af rationelle designløsninger. Et sæt keramiske fliser har særlige zoner nær deres led, som har reducerede ballistiske egenskaber. For at udligne panelets egenskaber er der udviklet et "profileret" panserflisedesign. Disse paneler er installeret på Punisher-bilen og har bestået foreløbige tests med succes. Derudover er der udviklet strukturer baseret på korund med et substrat af UHMWPE og aramider med en vægt på 45 kg pr. kvadratmeter til et klasse 6a panel. Imidlertid er brugen af ​​sådanne paneler i AT- og pansrede køretøjsfaciliteter begrænset på grund af tilstedeværelsen af ​​yderligere krav (for eksempel modstand mod sidedetonation af en eksplosiv enhed).

Brandtestet kabine beskyttet af kombineret panser med keramiske fliser

Pansrede køretøjer såsom infanterikampkøretøjer og pansrede mandskabsvogne er karakteriseret ved øget brandeksponering, så den maksimale skadetæthed, som et keramisk panel samlet efter princippet om "solid panser" kan give, er muligvis ikke tilstrækkelig. En løsning på dette problem er kun mulig ved at bruge diskrete keramiske samlinger af sekskantede eller cylindriske elementer svarende til våbnet. Det diskrete layout sikrer maksimal overlevelse af det sammensatte pansrede panel, hvis maksimale skadestæthed nærmer sig den for metalpansrede strukturer.

Imidlertid er vægtegenskaberne for diskrete keramiske pansrede sammensætninger med en base i form af aluminium eller stålpanserplade fem til ti procent højere end de tilsvarende parametre for keramiske paneler med et kontinuerligt layout. En anden fordel ved diskrete keramiske paneler er, at de ikke kræver limning til underlaget. Disse panserpaneler blev installeret og testet på prototyper af BRDM-3 og BMD-4. I øjeblikket anvendes sådanne paneler inden for rammerne af Typhoon og Boomerang R&D-projekterne.

Udenlandsk erfaring

I 1965 skabte specialister fra det amerikanske firma DuPont et materiale kaldet Kevlar. Det var en syntetisk aramidfiber, der ifølge sine udviklere var fem gange stærkere end stål til samme vægt, men samtidig havde fleksibiliteten som en konventionel fiber. Kevlar er blevet meget udbredt som rustningsmateriale inden for luftfart og til fremstilling af personlige værnemidler (kropsrustning, hjelme osv.). Derudover begyndte Kevlar at blive introduceret i beskyttelsessystemet for kampvogne og andre pansrede kampkøretøjer som en foring for at beskytte mod sekundær skade på besætningen af ​​panserfragmenter. Senere blev et lignende materiale skabt i USSR, selvom det ikke blev brugt i pansrede køretøjer.

Amerikansk eksperimentel CAV pansret kampvogn med et glasfiberskrog

I mellemtiden dukkede mere avancerede kumulative og kinetiske våben op, og med dem voksede kravene til rustningsbeskyttelse af udstyr, hvilket øgede dets vægt. At reducere massen af ​​militært udstyr uden at gå på kompromis med beskyttelsen var praktisk talt umuligt. Men i 1980'erne blev udviklingen af ​​teknologi og seneste udvikling i området kemisk industri tillod os at vende tilbage til ideen om glasfiberrustning. Således skabte det amerikanske firma FMC, der beskæftiger sig med produktion af kampkøretøjer, en prototypetårn til M2 Bradley-infanterikampkøretøjet, hvis beskyttelse var et enkelt stykke lavet af glasfiberforstærket komposit (med undtagelse af frontdelen) . I 1989 begyndte testning af Bradley-infanterikampvognen med et pansret skrog, som omfattede to øvre dele og en bund bestående af flerlags kompositplader og en letvægts chassisramme lavet af aluminium. Baseret på testresultaterne blev det fundet, at med hensyn til ballistisk beskyttelse svarer dette køretøj til standard M2A1 infanteri kampvogn med en 27% reduktion i skrogvægt.

Siden 1994 er der i USA, som en del af Advanced Technology Demonstrator (ATD) programmet, blevet skabt en prototype af et pansret kampkøretøj kaldet CAV (Composite Armored Vehicle). Dens skrog skulle udelukkende bestå af kombineret panser baseret på keramik og glasfiber ved brug af de nyeste teknologier, på grund af hvilket det var planlagt at reducere totalvægt med 33% med et beskyttelsesniveau svarende til panserstål, og dermed øge mobiliteten. Hovedformålet med CAV, hvis udvikling blev overdraget til United Defense Company, var klart at demonstrere muligheden for at bruge kompositmaterialer til fremstilling af pansrede skrog af lovende infanterikampkøretøjer, infanterikampkøretøjer og andre kampkøretøjer.

I 1998 blev en prototype af CAV-bæltekøretøjet, der vejede 19,6 tons, demonstreret af to lag kompositmaterialer: det ydre lag var lavet af aluminiumoxidkeramik, og det indre lag var lavet af glasfiber forstærket med højstyrke. glasfiber. Derudover havde den indre overflade af skroget anti-fragmenteringsforing. For at øge beskyttelsen mod mineeksplosioner havde glasfiberbunden en struktur med en honeycomb-base. Køretøjets chassis var dækket af sideskærme lavet af en to-lags komposit. For at rumme besætningen blev der tilvejebragt et isoleret kamprum i stævnen, svejset af titaniumplader og med yderligere panser lavet af keramik (pande) og glasfiber (tag) og anti-fragmenteringsforing. Bilen var udstyret med en 550 hk dieselmotor. og hydromekanisk transmission nåede dens hastighed 64 km/t, og dens rækkevidde var 480 km. Som hovedbevæbning blev en stigende platform med cirkulær rotation med en 25 mm M242 Bushmaster automatisk kanon installeret på skroget.

Test af CAV-prototypen omfattede undersøgelser af skrogets evne til at modstå stødbelastninger (det var endda planlagt at installere en 105 mm tankkanon og udføre en række affyringer) og søforsøg med en samlet rækkevidde på flere tusinde km. I alt i 2002 gav programmet mulighed for at bruge op til 12 millioner dollars. Men værket forlod aldrig det eksperimentelle stadium, selvom det klart viste muligheden for at bruge kompositter i stedet for klassisk rustning. Derfor blev udviklingen i denne retning fortsat inden for forbedring af teknologier til fremstilling af ultrastærk plast.

Tyskland har heller ikke holdt sig på afstand af den generelle tendens siden slutningen af ​​1980'erne. Udførte aktiv forskning inden for ikke-metalliske rustningsmaterialer. I 1994 adopterede dette land Mexas skudsikker og projektilbestandig kompositpanser, udviklet af IBD Deisenroth Engineering baseret på keramik. Den har et modulært design og bruges som ekstra monteret beskyttelse til pansrede kampkøretøjer, monteret oven på hovedpansringen. Ifølge firmaets repræsentanter beskytter Mexas kompositpanser effektivt mod panserbrydende ammunition med en kaliber på op til 14,5 mm. Efterfølgende begyndte Mexas pansrede moduler i vid udstrækning at blive brugt til at forbedre beskyttelsen af ​​hovedtanke og andre kampkøretøjer fra forskellige lande, herunder Leopard-2 tank, ASCOD og CV9035 infanteri kampvogne, Stryker, Piranha-IV pansrede mandskabsvogne, Dingo og Fennec pansrede køretøjer ", såvel som PzH 2000 selvkørende artilleriophæng.

Samtidig har man siden 1993 arbejdet i Storbritannien med at skabe en prototype af køretøjet ACAVP (Advanced Composite Armored Vehicle Platform) med et karrosseri, der udelukkende er lavet af glasfiberbaseret komposit og glasfiberforstærket plast. Under den overordnede ledelse af DERA (Defense Evaluation and Research Agency) under Forsvarsministeriet skabte specialister fra Qinetiq, Vickers Defence Systems, Vosper Thornycroft, Short Brothers og andre entreprenører et monocoque kompositskrog som en del af et enkelt udviklingsarbejde. Målet med udviklingen var at skabe en prototype af et bæltepansret kampvogn med beskyttelse svarende til metalpanser, men med en væsentlig reduceret vægt. Først og fremmest var dette dikteret af behovet for at have fuldgyldigt militært udstyr til de hurtige reaktionsstyrker, som kunne transporteres med det mest populære militære transportfly, C-130 Hercules. Ud over dette gjorde den nye teknologi det muligt at reducere maskinens støj, dens termiske og radarsignatur, forlænge levetiden på grund af høj korrosionsbestandighed og i fremtiden reducere produktionsomkostningerne. For at fremskynde arbejdet blev der brugt komponenter og samlinger af det serielle British Warrior-infanterikampkøretøj.

Britisk eksperimentel ACAVP pansret kampvogn med et glasfiberskrog

I 1999 indsendte Vickers Defence Systems, som udførte designarbejdet og den overordnede integration af alle undersystemer i prototypen, ACAVP-prototypen til test. Køretøjets vægt var omkring 24 tons, den 550 hk motor, kombineret med en hydromekanisk transmission og et forbedret kølesystem, gør det muligt at nå hastigheder på op til 70 km/t på motorvejen og 40 km/t over ujævnt terræn. Køretøjet er bevæbnet med en 30 mm automatisk kanon koblet med et 7,62 mm maskingevær. I dette tilfælde blev der brugt et standardtårn fra den serielle Fox BRM med metalpanser.

I 2001 blev ACAVP-testene gennemført med succes, og ifølge udvikleren demonstrerede de imponerende sikkerheds- og mobilitetsindikatorer (pressen udtalte ambitiøst, at briterne angiveligt var "de første i verden" til at skabe et sammensat pansret køretøj). Kompositkroppen giver garanteret beskyttelse mod pansergennemtrængende kugler af kaliber op til 14,5 mm i sidefremspringet og fra 30 mm granater i frontfremspringet, og materialet i sig selv eliminerer sekundær skade på besætningen af ​​granatsplinter, når det trænger ind i pansret. Der er også ekstra modulopbygget panser for at forbedre beskyttelsen, som er monteret oven på hovedpanseret og hurtigt kan afmonteres, når køretøjet transporteres med fly. I alt tilbagelagde køretøjet 1.800 km under test, og der blev ikke registreret alvorlige skader, og karosseriet modstod med succes alle stød og dynamiske belastninger. Derudover blev det rapporteret, at køretøjets vægt på 24 tons ikke er det endelige resultat, dette tal kan reduceres ved at installere en mere kompakt kraftenhed og hydropneumatisk affjedring, og brugen af ​​lette gummibånd kan reducere støjniveauet.

På trods af de positive resultater viste ACAVP-prototypen sig at være uanmeldt, selvom DERA-ledelsen planlagde at fortsætte forskningen indtil 2005 og efterfølgende skabe et lovende pansret køretøj med sammensat panser og en besætning på to. I sidste ende blev programmet indskrænket, og yderligere design af et lovende rekognosceringskøretøj blev allerede udført i henhold til TRACER-projektet ved brug af gennemprøvede aluminiumlegeringer og stål.

Ikke desto mindre fortsatte arbejdet med undersøgelsen af ​​ikke-metalliske rustningsmaterialer til udstyr og personlig beskyttelse. Nogle lande har deres egne analoger af Kevlar-materialet, såsom Tvaron fra det danske firma Teijin Aramid. Det er en meget stærk og let para-aramidfiber, som formodes at blive brugt til at pansere militært udstyr og ifølge producenten kan reducere den samlede vægt af strukturen med 30-60% sammenlignet med traditionelle analoger. Et andet materiale kaldet Dyneema, produceret af DSM Dyneema, er en højstyrke ultra-høj molekylvægt polyethylen (UHMWPE) fiber. Ifølge producenten er UHMWPE det stærkeste materiale i verden - 15 gange stærkere end stål (!) og 40% stærkere end aramidfibre af samme masse. Det er planlagt til at blive brugt til produktion af panser, hjelme og som panser til lette kampkøretøjer.

Lette pansrede køretøjer lavet af plast

Under hensyntagen til den akkumulerede erfaring konkluderede udenlandske eksperter, at udviklingen af ​​lovende kampvogne og pansrede mandskabsvogne, fuldt udstyret med plastikrustninger, stadig er en ret kontroversiel og risikabel forretning. Men nye materialer viste sig at være efterspurgte, når man udviklede lettere hjulkøretøjer baseret på produktionsbiler. Fra december 2008 til maj 2009 blev et let pansret køretøj med et karosseri udelukkende lavet af kompositmaterialer testet i USA på et teststed i Nevada. Køretøjet, betegnet ACMV (All Composite Military Vehicle), udviklet af TPI Composites, bestod med succes udholdenheds- og vejtests og kørte i alt 8 tusinde kilometer på asfalt- og jordveje såvel som over ujævnt terræn. Der var planlagt forsøg med beskydning og eksplosion. Grundlaget for den eksperimentelle pansrede bil var den berømte HMMWV - "Hammer". Ved oprettelse af alle strukturerne i dens krop (inklusive rammebjælkerne) blev der kun brugt kompositmaterialer. På grund af dette var TPI Composites i stand til at reducere vægten af ​​ACMV betydeligt og dermed øge dens belastningskapacitet. Derudover er det planlagt at forlænge maskinens levetid med en størrelsesorden på grund af den forventede større holdbarhed af kompositter sammenlignet med metal.

Der er opnået betydelige fremskridt i brugen af ​​kompositter til lette pansrede køretøjer i Storbritannien. I 2007, på den 3. internationale udstilling af forsvarssystemer og -udstyr i London, blev Cav-Cat pansrede køretøj baseret på Iveco medium-duty lastbil, udstyret med NP Aerospace CAMAC komposit panser, demonstreret. Ud over standardpansringen blev der ydet yderligere beskyttelse til siderne af køretøjet gennem installation af modulære panserpaneler og antikumulative gitre, også bestående af en komposit. En integreret tilgang til CavCat-beskyttelse har væsentligt reduceret påvirkningen af ​​besætningen og tropperne fra eksplosioner af miner, granatsplinter og lette infanteri anti-tankvåben.

Amerikansk eksperimentelt pansret køretøj ACMV med et glasfiberkarosseri

Britisk panserkøretøj CfvCat med yderligere anti-bulking skjolde

Det er værd at bemærke, at NP Aerospace tidligere har demonstreret rustning af SAMAS-typen på Landrover Snatch lette pansrede køretøj som en del af Cav100 pansersæt. Nu tilbydes lignende sæt Cav200 og Cav300 til mellemstore og tunge hjulkøretøjer. I første omgang blev det nye pansermateriale skabt som et alternativ til metalkomposit skudsikker panser med en høj beskyttelsesklasse og overordnet strukturel styrke med en relativt lav vægt. Den var baseret på en presset flerlagskomposit, som gør det muligt at danne en holdbar overflade og skabe en krop med et minimum af samlinger. Ifølge producenten giver CAMAC pansermateriale en modulær monocoque struktur med optimal ballistisk beskyttelse og evnen til at modstå tunge strukturelle belastninger.

Men NP Aerospace er gået længere og tilbyder i øjeblikket at udstyre lys kampkøretøjer ny dynamisk og ballistisk kompositbeskyttelse af vores egen produktion, der udvider vores version af beskyttelseskomplekset ved at skabe EFPA- og ACBA-hængslede elementer. Den første består af plastikblokke fyldt med sprængstoffer, installeret oven på hovedpansringen, og den anden - støbte blokke af kompositpanser, også installeret på skroget.

Lethjulede pansrede kampkøretøjer med sammensat panserbeskyttelse, udviklet til hæren, lignede således ikke længere noget ud over det sædvanlige. En symbolsk milepæl var industrikoncernen Force Protection Europe Ltds sejr i september 2010 i udbuddet om levering af et let pansret patruljekøretøj LPPV (Light Protected Patrol Vehicle), kaldet Ocelot, til de britiske væbnede styrker. Det britiske forsvarsministerium har besluttet at udskifte de forældede Land Rover Snatch-hærkøretøjer, da de ikke har bevist sig i moderne kampforhold i Afghanistan og Irak, med et lovende køretøj med panser lavet af ikke-metalliske materialer. Som partnere i Force Protection Europe, der har stor oplevelse i produktionen af ​​højt beskyttede MRAP-køretøjer blev bilproducenten Ricardo plc og KinetiK, der beskæftiger sig med rustning, udvalgt.

Udviklingen af ​​Ocelot har været i gang siden slutningen af ​​2008. Designerne af den pansrede bil besluttede at skabe et fundamentalt nyt køretøj baseret på en original designløsning i form af en universel modulær platform i modsætning til andre modeller, der er baseret på serielt kommercielt chassis. Ud over den V-formede form af skrogbunden, som øger beskyttelsen mod miner ved at sprede eksplosionsenergi, blev der udviklet en speciel ophængt panserboksramme kaldet et "skateboard", hvori drivakslen, gearkassen og differentialerne var placeret. Ny teknisk løsning gjort det muligt at omfordele bilens vægt, så tyngdepunktet var så tæt på jorden som muligt. Hjulophænget er torsionsstang med stor lodret vandring, drevene på alle fire hjul er adskilte, for- og bagakselenhederne samt hjulene er udskiftelige. Baldakinkabinen, som besætningen befinder sig i, er hængslet til "skateboardet", som gør det muligt at vippe kabinen til siden for adgang til transmissionen. Indenfor er der pladser til to besætningsmedlemmer og fire landingspersonale. Sidstnævnte sidder over for hinanden, deres steder er indhegnet af skillevægge-pyloner, som yderligere styrker skrogets struktur. For adgang til indersiden af ​​kabinen er der døre i venstre side og bagtil, samt to luger i taget. Der er givet ekstra plads til montering af forskelligt udstyr afhængigt af maskinens tilsigtede formål. En hjælpedieselmotor er installeret til at drive instrumenterne. power point Steyr.

Den første prototype af Ocelot-maskinen blev lavet i 2009. Dens vægt var 7,5 tons, nyttelasten var 2 tons, den maksimale motorvejshastighed var 110 km/t, rækkevidden var 600 km, venderadius var ca. dybde op til 0,8 m Et lavt tyngdepunkt og en bred base mellem hjulene sikrer modstand mod kæntring. Langrendsevnen øges på grund af brugen af ​​større 20-tommer hjul. Det meste af den ophængte kabine består af pansrede formede kompositpanserpaneler forstærket med glasfiber. Der er beslag til et ekstra sæt panserbeskyttelse. Designet giver gummibelagte områder til montering af enheder, hvilket reducerer støj, vibrationer og øger isoleringsstyrken sammenlignet med et konventionelt chassis. Ifølge udviklerne giver det grundlæggende design besætningsbeskyttelse mod eksplosioner og skydevåben over STANAG IIB-standarden. Det hævdes også, at en komplet udskiftning af motor og transmission kan gennemføres i marken inden for en time kun ved brug af standardværktøj.

De første leverancer af Ocelot pansrede køretøjer begyndte i slutningen af ​​2011, og ved udgangen af ​​2012 var omkring 200 sådanne køretøjer kommet ind i de britiske væbnede styrker. Force Protection Europe har udover den grundlæggende LPPV patruljemodel også udviklet varianter med et WMIK (Weapon Mounted Installation Kit) våbenmodul med en besætning på fire personer og en lastversion med en kabine til 2 personer. Det deltager i øjeblikket i et australsk forsvarsministeriums udbud om levering af pansrede køretøjer.

Så oprettelsen af ​​nye ikke-metalliske rustningsmaterialer har været i fuld gang i de seneste år. Måske er tiden ikke langt ude, hvor pansrede køretøjer, der er taget i brug, og som ikke har en eneste metaldel i deres krop, bliver almindelige. Let, men holdbar panserbeskyttelse er af særlig relevans nu, hvor lavintensive væbnede konflikter bryder ud i forskellige dele af planeten, og adskillige antiterror- og fredsbevarende operationer udføres.