Flerlags kombinert rustning. Tankrustning Keramisk rustning basert på komposittkeramiske elementer

For ethvert militært utstyr er det tre hovedegenskaper - mobilitet, ildkraft og beskyttelse. I dag skal vi snakke om forsvar, hvordan moderne hovedstridsvogner trygt og vellykket kan motvirke truslene de møter på slagmarken. La oss starte med det viktigste og viktigste - rustningen.

Da skallet nesten beseiret rustningen

Fram til 60-tallet av forrige århundre var hovedmaterialet for rustning stål med middels og høy hardhet. Trenger du å forbedre tankens beskyttelse? Vi øker tykkelsen på stålplatene, plasserer dem i rasjonelle helningsvinkler, gjør de øvre lagene av rustningen hardere, eller lager en slik tanklayout for å kunne lage tykkest mulig rustning i panna på kampkjøretøyet.

Men på midten av 50-tallet av forrige århundre dukket det opp nye typer pansergjennomtrengende kumulative prosjektiler, preget av ekstremt høye penetrasjonshastigheter. Så høye at disse skjellene ikke ble støttet av rustning av verken medium eller tunge tanker den tiden. Men på veien var det også anti-tank-styrte missiler (eller ATGM-er for korte), hvis penetrasjon nådde 300-400 millimeter stål. Og konvensjonelle pansergjennomtrengende eller sub-kaliber skjell var ikke langt bak - deres penetrasjonshastigheter økte raskt.

På tross av alle fordelene, hadde ikke T-54 og T-55 et tilstrekkelig sikkerhetsnivå på slutten av 50-tallet og begynnelsen av 60-tallet.

Ved første øyekast virket løsningen på problemet enkel - øk tykkelsen på rustningen igjen. Men ved å legge til millimeter stål, får militært utstyr også tonnevis med ekstra masse. Og dette påvirker direkte mobiliteten til tanken, dens pålitelighet, enkel vedlikehold og produksjonskostnad. Derfor måtte spørsmålet om å øke tankbeskyttelsen tilnærmes fra en annen vinkel.

Anti-missil sandwich

På denne måten kom designerne til en logisk konklusjon - de må finne et bestemt materiale eller en kombinasjon av materialer som vil gi pålitelig beskyttelse mot en kumulativ jet med relativt lav masse.

Utviklingen i denne retningen gikk lengst i Sovjetunionen, hvor man på slutten av 50-tallet begynte å eksperimentere med glassfiber og lette legeringer basert på titan eller aluminium. Bruken av disse materialene i kombinasjon med middels hardt stål ga en god gevinst i panservekt. Resultatene av alle disse studiene ble nedfelt i den første hoveddelen kampvogn med kombinert rustning - T-64.

Den øvre frontdelen var en "sandwich" laget av en 80 mm stålplate, to glassfiberplater med en total tykkelse på 105 mm og en annen 20 mm stålplate i bunnen. Frontpansringen til tanken var plassert i en vinkel på 68°, noe som til slutt ga en enda mer betydelig pansertykkelse. T-64-tårnet var også perfekt beskyttet for sin tid - da det var støpt av stål, hadde det tomrom i pannen til høyre og venstre for pistolen, som var fylt med en aluminiumslegering.

Keramikk vs wolfram

Etter en tid oppdaget designere fordelene med keramikk. Med 2-3 ganger mindre tetthet enn stål, motstår keramikk utmerket penetrasjon av både en kumulativ stråle og kjernen til et sabotprosjektil med finne.

I Sovjetunionen dukket kombinert rustning med keramikk opp på begynnelsen av 70-tallet av forrige århundre på T-64A-hovedstridstanken, der korundkuler fylt med stål ble brukt i tårnet i stedet for aluminiumslegering som fyllstoff.

T-64A tårnpanseropplegg. De runde elementene er de samme korundkulene som fylte nisjene i pannen på tårnet til venstre og høyre for pistolen.

Men det var ikke bare Sovjetunionen som brukte keramikk. På 60-tallet ble Chobham kombinert rustning skapt i England, som er en pakke med mange lag med stål, keramikk, polymerer og bindemidler. Til tross for sine høye kostnader, viste Chobham utmerket motstand mot kumulative prosjektiler og tilfredsstillende motstand mot finnede sabotprosjektiler med wolframkjerner. Deretter ble Chobham-rustningen og dens modifikasjoner introdusert på de siste vestlige hovedstridsvognene: den amerikanske M1 Abrams, den tyske Leopard 2 og den britiske Challenger.

Spesielt bør nevnes den såkalte "uranrustningen" - en videreutvikling av Chobham-rustningen, som ble forsterket med utarmet uranplater. Dette materialet er preget av svært høy tetthet og hardhet, høyere enn stål. Også utarmet uran, sammen med wolframlegeringer, brukes til å lage kjernene til moderne pansergjennomtrengende sabotprosjektiler. Dessuten er motstanden mot kumulative og kinetiske pansergjennomtrengende prosjektiler per masseenhet høyere enn for valset homogent stål. Dette er grunnen til bruken av utarmet uranplater i frontalpansringen til tårnet til M1 Abrams-tankene i M1A1NA-modifikasjonen (hvor HA er Heavy Armor).

Halvaktiv rustning

En annen interessant retning utvikling av kombinert rustning - bruk av pakker med stålplater og inert fyllstoff. Hvordan er de bygget? Se for deg en pakke som består av en ganske tykk stålplate, et lag med inert fyllstoff og en annen tynnere stålplate. Og det er 20 slike pakker, og de er plassert i et stykke fra hverandre. Dette er nøyaktig hvordan fyllstoffet for T-72B-tanktårnet ser ut, kalt en pakke med "reflekterende ark".

Hvordan fungerer denne rustningen? Når den kumulative strålen gjennomborer hovedstålplaten, oppstår det høyt trykk i det inerte fyllstoffet, det sveller og skyver stålplatene foran og bak til sidene. Kantene på hullene som er stanset av den kumulative strålen i stålplatene bøyer seg, deformerer strålen og hindrer dens videre passasje fremover.

En nisje for den kombinerte rustningen til T-72B-tårnet, der de samme pakkene med "reflekterende ark" er plassert.

En annen type semi-aktiv kombinert rustning er rustning med cellulært fyllstoff. Den består av blokker av celler fylt med en flytende eller kvasi-flytende substans. En kumulativ jet, som bryter gjennom en slik celle, skaper sjokkbølge. Bølgen, som kolliderer med cellens vegger, reflekteres i motsatt retning, og tvinger det flytende eller kvasi-flytende stoffet til å motvirke den kumulative strålen, noe som forårsaker bremsing og ødeleggelse. En lignende type rustning brukes på T-80U hovedstridsvogn.

På dette kan vi kanskje fullføre vår vurdering av hovedtypene av kombinert rustning av moderne pansrede kjøretøy. Nå er det på tide å snakke om den "andre huden" til hovedstridsvogner - dynamisk beskyttelse.

Beskytte en tank med eksplosiver

De første eksperimentene med dynamisk beskyttelse begynte på midten av det tjuende århundre, men av mange grunner ble denne typen beskyttelse (forkortet DZ) først brukt i kamp mye senere.

Hvordan fungerer dynamisk beskyttelse? Se for deg en container som inneholder en eller flere eksplosive ladninger og metallplater. Ved å stikke hull i denne beholderen forårsaker den kumulative strålen detonasjonen av eksplosivet, som får kasteplatene til å bevege seg mot prosjektilet. I dette tilfellet krysser platene banen til den kumulative strålen, som blir tvunget til å stikke hull på dem om og om igjen. I tillegg, på grunn av kasteplatene, får den kumulative strålen en sikksakkform, deformeres og ødelegges.

De første modellene for dynamisk beskyttelse fungerte i henhold til prinsippet beskrevet ovenfor: den israelske Blazer og den sovjetiske Kontakt-1. En slik fjernfølingsenhet var imidlertid ikke i stand til å motstå prosjektiler av underkaliber med finne - disse typer prosjektiler, som passerte gjennom eksplosivet, forårsaket ikke detonasjonen. Derfor begynte de beste hodene i forsvarsdesignbyråer arbeidet med en ny type universell dynamisk beskyttelse som kunne håndtere både kumulative og sub-kaliber prosjektiler.

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

Et eksempel på slik beskyttelse var det sovjetiske kontakt-5 fjernkontrollsystemet. Dens karakteristiske trekk er at lokket til den dynamiske beskyttelsesbeholderen er laget av en ganske tykk stålplate. Når det penetrerer det, skaper det finnede sub-kaliber-prosjektilet et stort antall fragmenter, som beveger seg i høy hastighet forårsaker detonasjonen av eksplosivet. Og så skjer alt på samme måte som på de første prøvene av fjernmåling - eksplosjonen og den tykke kasteplaten ødelegger underkaliberprosjektilet og reduserer dets penetrasjon betydelig.

Skjematisk enhet for universell dynamisk beskyttelse.

Et annet interessant eksempel på dynamisk beskyttelse er Knife-fjernkontrollen. Den består av beholdere som har mange små formede ladninger. Når den passerer gjennom en av disse beholderne, forårsaker den formede ladningsstrålen eller kjernen til det finnede sabotprosjektilet detonering av ladningene, som skaper mange små formede ladningsstråler. Disse små jetflyene, som virker på fiendens angripende kumulative jetfly eller finnede sabotprosjektil, ødelegger dem og bryter dem i separate fragmenter.

Beste forsvar er angrep

"Hvorfor lager vi ikke et system som kan skyte skjell som flyr mot en tank mens de fortsatt nærmer seg?" Det er sannsynligvis akkurat slik for omtrent 60 år siden, i dypet av designbyråer, ideen om å skape KAZ - et aktivt beskyttelseskompleks - ble født.

Et aktivt beskyttelseskompleks er et sett bestående av deteksjonsmidler, et kontrollsystem og et destruksjonssystem. Når et prosjektil eller ATGM nærmer seg en tank, oppdages det ved hjelp av sensorer eller et radarsystem og spesiell ammunisjon avfyres, som ved bruk av eksplosjonskraften, fragmenter eller kumulativ jet, skader eller fullstendig ødelegger prosjektilet eller antitankmissilet.

Driftsprinsippet til det aktive beskyttelseskomplekset.

Sovjetunionen var den mest aktive i utviklingen av aktive beskyttelsessystemer. Siden 1958 har flere KAZ-er av forskjellige typer blitt opprettet. Imidlertid ble et av de aktive beskyttelsessystemene tatt i bruk først i 1983. Det var KAZ "Drozd", som ble installert på T-55AD. Deretter ble det aktive beskyttelseskomplekset Arena opprettet for mer moderne hovedstridsvogner. Og relativt nylig utviklet russiske designere Afganit KAZ, designet for de nyeste stridsvognene og tunge infanteri-kampkjøretøyer på Armata-plattformen.

Lignende komplekser har vært og blir opprettet i utlandet. For eksempel i Israel. Siden spørsmålet om beskyttelse mot ATGM og RPG er spesielt akutt for Merkava-stridsvogner, var det Merkava-tanker fra vestlige MBT-er som var de første som ble massivt utstyrt med Trophy aktive beskyttelsessystemer. Israelerne opprettet også KAZ Iron Fist, som passer ikke bare for stridsvogner, men også for pansrede personellførere og andre lette pansrede kjøretøy.

Røykskjermer og optisk-elektroniske mottiltakssystemer

Hvis det aktive forsvarskomplekset rett og slett ødelegger styrte antitankmissiler som nærmer seg tanken, virker det optisk-elektroniske mottiltakskomplekset (eller COEP for kort) mye mer subtilt. Et eksempel på en slik KOEP er Shtora, installert på T-90, BMP-3 og de siste modifikasjonene av T-80. Hvordan virker det?

En betydelig del av moderne anti-tank-styrte missiler styres av en laserstråle. Og når et slikt missil er rettet mot en tank, registrerer COEP-sensorene at kjøretøyet blir bestrålt med laser og sender et tilsvarende signal til mannskapet. Om nødvendig kan COEP også automatisk skyte en røykgranat i ønsket retning, som vil skjule tanken i det synlige og infrarøde spekteret av elektromagnetiske bølger. Etter å ha mottatt et signal om laserbestråling, kan tankmannskapet også trykke på ønsket knapp - og COEP selv vil snu tankens tårn i retningen som det laserstyrte missilet retter seg mot. Alt som gjenstår for skytteren og sjefen for kampkjøretøyet å gjøre er å oppdage og ødelegge trusselen.

Men, i tillegg til laserstrålen, bruker mange anti-tank missiler en sporer for veiledning. Det vil si at på baksiden av selve raketten er det en kilde til sterkt lys med en viss frekvens. Dette lyset fanges opp av ATGM-veiledningssystemet og justerer missilets flukt slik at det treffer målet. Og her kommer KOEP søkelysinstallasjonene inn i bildet (i spillet kan de sees på T-90). De kan sende ut lys med samme frekvens som sporstoffet til et antitankmissil, og dermed «bedra» ledesystemet og føre missilet lenger bort fra tanken.

Disse "røde øynene" til T-90 er KOEP "Shtora"-søkelysene.

Skjermer og gitter

Og det siste beskyttelseselementet for moderne pansrede kjøretøy, som vi skal snakke om i dag, er alle slags antikumulative skjermer, gitter og ekstra pansermoduler.

Den antikumulative skjermen er designet ganske enkelt - det er en barriere laget av stål, gummi eller annet materiale, installert i en viss avstand fra hovedrustningen til en tank eller pansret kampvogn. Slike skjermer kan sees både på stridsvogner fra andre verdenskrig og på mer moderne pansrede kjøretøy. Prinsippet for deres operasjon er enkelt: når et kumulativt prosjektil treffer skjermen, skyter det for tidlig, og den kumulative jetstrålen reiser et stykke i luften og når hovedrustningen til tanken, betydelig svekket.

Antikumulative rister fungerer noe annerledes. De er laget i form av plater, med kantene vendt mot retningen som en trussel mot tanken kan komme fra. Når et kumulativt prosjektil kolliderer med gitterelementer, deformerer sistnevnte prosjektillegemet, trakten til det kumulative stridshodet og/eller lunten, og forhindrer derved at prosjektilet skyter og den kumulative strålen dukker opp.

Antikumulative rister er spesielt ofte installert på lette pansrede kjøretøy - pansrede personellførere, infanterikampkjøretøyer eller tankdestroyere.

Og avslutningsvis, noen få ord om montert modulær rustning. Ideen i seg selv er ikke ny - for 70 år eller mer siden la mannskapene til litt beskyttelse der den manglet. Tidligere ble brett, sandsekker, panserplater fra ødelagte fiendtlige stridsvogner eller til og med betong brukt til dette. I dag brukes moderne polymerer, keramikk og andre materialer som viser et høyt beskyttelsesnivå med lav vekt. I tillegg er moderne modulær rustning designet og produsert slik at installasjon og demontering skjer så raskt som mulig. Et eksempel på slik beskyttelse er den MEXAS-monterte rustningen som brukes på Leopard-1 og Leopard-2 stridsvognene, M113 og M1126 Stryker pansrede personellbærere og mange andre typer militært utstyr.

Det er alt.

Bruk rustning riktig, ikke erstatt svake punkter stridsvognene dine under fiendtlige skjell og lykke til i kamp!

Svært ofte kan du høre hvordan rustning sammenlignes i samsvar med tykkelsen på stålplater på 1000, 800 mm. Eller for eksempel at et bestemt prosjektil kan trenge gjennom et "n" antall mm rustning. Faktum er at nå er ikke disse beregningene objektive. Moderne rustning kan ikke beskrives som ekvivalent med noen tykkelse av homogent stål. Det er for tiden to typer trusler: prosjektil kinetisk energi og kjemisk energi. Med kinetisk trussel mener vi et pansergjennomtrengende prosjektil eller, enklere sagt, et blankt med et stort kinetisk energi . I dette tilfellet er det umulig å beregne beskyttelsesegenskapene til rustning basert på tykkelsen på stålplaten. Således passerer skjell med utarmet uran eller wolframkarbid gjennom stål som en kniv gjennom smør, og tykkelsen på enhver moderne rustning, hvis det var homogent stål, ville ikke tålt slike skall. Det er ingen panser som er 300 mm tykk, noe som tilsvarer 1200 mm stål, og derfor i stand til å stoppe et prosjektil som ville sette seg fast og stikke ut i panserplatens tykkelse. Suksessen med beskyttelse mot pansergjennomtrengende skjell ligger i å endre vektoren for dens innvirkning på overflaten av rustningen. Hvis du er heldig, vil støtet bare lage en liten bulk, men hvis du er uheldig, vil skallet gjennombore hele rustningen, uansett hvor tykk eller tynn den er. Enkelt sagt er panserplater relativt tynne og harde, og den skadelige effekten avhenger i stor grad av arten av interaksjonen med prosjektilet. I den amerikanske hæren brukes utarmet uran for å øke hardheten til rustning i andre land, wolframkarbid, som faktisk er hardere. Omtrent 80 % av tankpansernes evne til å stoppe tomme prosjektiler forekommer i de første 10-20 mm av moderne rustning. La oss nå se på de kjemiske effektene av stridshoder. Kjemisk energi kommer i to typer: HESH (High Explosive Anti-Tank Armor Piercing) og HEAT (HEAT). VARME er mer vanlig i dag og har ingenting med høye temperaturer å gjøre. HEAT bruker prinsippet om å fokusere energien til en eksplosjon til en veldig smal stråle. En stråle dannes når en geometrisk riktig kjegle er foret med eksplosiver på utsiden. Under detonasjon brukes 1/3 av eksplosjonsenergien til å danne en stråle. På grunn av høyt trykk (ikke temperatur) trenger den gjennom rustningen. Den enkleste beskyttelsen mot denne typen energi er et rustningslag plassert en halv meter unna kroppen, som sprer energien til jetflyet. Denne teknikken ble brukt under andre verdenskrig, da russiske soldater foret skroget på en tank med kjettingnett fra senger. Nå gjør israelerne det samme på Merkava-tanken, de bruker stålkuler som henger på lenker for å beskytte baksiden mot ATGM-er og RPG-granater. For samme formål er det installert en stor akternisje på tårnet, som de er festet til. En annen metode for beskyttelse er bruken av dynamisk eller reaktiv rustning. Det er også mulig å bruke kombinert dynamisk og keramisk rustning (som Chobham). Når en stråle av smeltet metall kommer i kontakt med reaktiv rustning, detonerer sistnevnte, og den resulterende sjokkbølgen defokuserer strålen, og eliminerer dens skadelige effekt. Chobham-rustningen fungerer på samme måte, men i dette tilfellet, i eksplosjonsøyeblikket, flyr keramikkbiter av og blir til en sky av tett støv, som fullstendig nøytraliserer energien til den kumulative jetstrålen. HESH (High Explosive Anti-Armor Piercing) - stridshodet fungerer som følger: etter eksplosjonen flyter det rundt rustningen som leire og sender en enorm impuls gjennom metallet. Videre, som biljardkuler, kolliderer panserpartiklene med hverandre, og dermed blir beskyttelsesplatene ødelagt. Pansermaterialet kan, når det spres i små splinter, skade mannskapet. Beskyttelse mot slik rustning er lik den som er beskrevet ovenfor for HEAT. For å oppsummere det ovennevnte, vil jeg merke meg at beskyttelse mot kinetisk påvirkning av et prosjektil kommer ned til noen få centimeter metallisert rustning, mens beskyttelse mot HEAT og HESH består av å lage løsrevet rustning, dynamisk beskyttelse, og også noen materialer (keramikk) .

Siden bruken av pansrede kjøretøyer har den eldgamle kampen mellom prosjektil og rustning intensivert. Noen designere forsøkte å øke gjennomtrengningsevnen til prosjektiler, mens andre økte rustningens holdbarhet. Kampen fortsetter i dag. En professor fra Moscow State Technical University fortalte Popular Mechanics om hvordan moderne tankrustning fungerer. N.E. Bauman, vitenskapelig direktør for stålforskningsinstituttet Valery Grigoryan

Til å begynne med ble angrepet på rustningen utført front mot front: mens hovedtypen av slag var et pansergjennomtrengende prosjektil med kinetisk handling, kokte designernes duell ned til å øke kaliberet til pistolen, tykkelsen og vinklene på rustningen. Denne utviklingen er tydelig synlig i utviklingen av tankvåpen og rustninger i andre verdenskrig. Datidens konstruktive løsninger er ganske åpenbare: vi skal gjøre barrieren tykkere; hvis du vipper det, vil prosjektilet måtte reise en lengre avstand gjennom tykkelsen på metallet, og sannsynligheten for et tilbakeslag vil øke. Selv etter at det dukket opp pansergjennomtrengende granater med en stiv, uforgjengelig kjerne i ammunisjonslastene til stridsvogner og antitankvåpen, har lite endret seg.

Dynamiske beskyttelseselementer (EDP)
De er "smørbrød" av to metallplater og et eksplosiv. EDZ er plassert i beholdere, hvis lokk beskytter dem mot ytre påvirkninger og representerer samtidig kastbare elementer

Dødelig spytt

Allerede i begynnelsen av andre verdenskrig skjedde det imidlertid en revolusjon i de destruktive egenskapene til ammunisjon: kumulative skjell dukket opp. I 1941 begynte Hohlladungsgeschoss ("prosjektil med et hakk i ladningen") å bli brukt av tyske artillerister, og i 1942 tok USSR i bruk 76 mm BP-350A-prosjektilet, utviklet etter å ha studert fangede prøver. Slik ble de berømte Faust-patronene designet. Det oppsto et problem som ikke kunne løses med tradisjonelle metoder på grunn av den uakseptable økningen i tankens masse.

I hodedelen av den kumulative ammunisjonen er det en konisk fordypning i form av en trakt foret med et tynt lag metall (med klokken vendt fremover). Detonasjonen av eksplosivet begynner fra siden nærmest toppen av krateret. Detonasjonsbølgen "kollapser" trakten mot prosjektilets akse, og siden trykket fra eksplosjonsproduktene (nesten en halv million atmosfærer) overskrider grensen for plastisk deformasjon av foringen, begynner sistnevnte å oppføre seg som en kvasi-væske . Denne prosessen har ingenting med smelting å gjøre, det er nettopp den "kalde" flyten av materialet. En tynn (sammenlignbar med tykkelsen på skallet) kumulativ stråle presses ut av den kollapsende trakten, som akselererer til hastigheter i størrelsesorden den eksplosive detonasjonshastigheten (og noen ganger høyere), det vil si omtrent 10 km/s eller mer. Hastigheten til den kumulative jetstrålen overskrider betydelig hastigheten på lydutbredelsen i pansermaterialet (ca. 4 km/s). Derfor skjer samspillet mellom jetflyet og rustningen i henhold til hydrodynamikkens lover, det vil si at de oppfører seg som væsker: jetstrålen brenner ikke gjennom rustningen i det hele tatt (dette er en utbredt misforståelse), men trenger inn i den, akkurat som en vannstråle under trykk eroderer sand.

Prinsipper for semi-aktiv beskyttelse ved å bruke energien til selve jetstrålen. Høyre: cellulær rustning, hvis celler er fylt med et kvasi-flytende stoff (polyuretan, polyetylen). Sjokkbølgen til den kumulative strålen reflekteres fra veggene og kollapser hulrommet, noe som forårsaker ødeleggelse av strålen. Nederst: Panser med reflekterende ark. På grunn av hevelsen av bakoverflaten og pakningen, beveger den tynne platen seg, løper inn i strålen og ødelegger den. Slike metoder øker den antikumulative motstanden med 30–40

Lagdelt beskyttelse

Den første beskyttelsen mot kumulativ ammunisjon var bruken av skjermer (dobbelbarrierepanser). Den kumulative jetstrålen dannes ikke umiddelbart for dens maksimale effektivitet, er det viktig å detonere ladningen i optimal avstand fra rustningen (brennvidde). Hvis en skjerm med ekstra metallplater plasseres foran hovedrustningen, vil detonasjonen skje tidligere og virkningen av støtet vil avta. Under andre verdenskrig festet tankmannskaper tynne metallplater og nettingskjermer til kjøretøyene sine for å beskytte dem mot Faust-patroner (det er en utbredt historie om bruken av pansrede senger til dette formålet, selv om det i virkeligheten ble brukt spesielle netting). Men denne løsningen var ikke særlig effektiv - økningen i holdbarhet var i gjennomsnitt bare 9–18%.

Derfor, når de utviklet en ny generasjon stridsvogner (T-64, T-72, T-80), brukte designerne en annen løsning - flerlags rustning. Den besto av to lag stål, mellom hvilke det ble plassert et lag med lavdensitetsfyllstoff - glassfiber eller keramikk. En slik "pai" ga en gevinst på opptil 30% sammenlignet med monolittisk stålpanser. Denne metoden var imidlertid ikke aktuelt for tårnet: for disse modellene er det støpt og plassering av glassfiber inni er vanskelig fra et teknologisk synspunkt. Designerne av VNII-100 (nå VNII Transmash) foreslo å smelte ultraporselenskuler inn i tårnpansringen, hvis spesifikke jet-dempingsevne er 2–2,5 ganger høyere enn panserstål. Spesialister ved Steel Research Institute valgte et annet alternativ: pakker laget av høyfast hardt stål ble plassert mellom de ytre og indre lag av rustning. De tok på seg virkningen av en svekket kumulativ stråle ved hastigheter når interaksjonen ikke lenger skjer i henhold til hydrodynamikkens lover, men avhengig av hardheten til materialet.

Typisk er tykkelsen på rustningen som en formet ladning kan trenge gjennom 6–8 kalibre, og for ladninger med foringer laget av materialer som utarmet uran, kan denne verdien nå 10

Halvaktiv rustning

Selv om det er ganske vanskelig å bremse en kumulativ stråle, er den sårbar i tverrretningen og kan lett bli ødelagt selv ved en svak sidekollisjon. Derfor besto videreutviklingen av teknologien i det faktum at den kombinerte rustningen til front- og sidedelene av det støpte tårnet ble dannet på grunn av et hulrom åpent på toppen, fylt med et komplekst fyllstoff; Hulrommet ble lukket ovenfra med sveisede plugger. Tårn av denne designen ble brukt på senere modifikasjoner av tanks - T-72B, T-80U og T-80UD. Driftsprinsippet til innsatsene var annerledes, men brukte den nevnte "laterale sårbarheten" til den kumulative jetstrålen. Slike rustninger er vanligvis klassifisert som "semi-aktive" beskyttelsessystemer, siden de bruker energien til selve våpenet.

Et av alternativene for slike systemer er cellulær rustning, hvis operasjonsprinsipp ble foreslått av ansatte ved Institute of Hydrodynamics i den sibirske grenen til USSR Academy of Sciences. Pansringen består av et sett med hulrom fylt med et kvasi-flytende stoff (polyuretan, polyetylen). En kumulativ stråle, som har kommet inn i et slikt volum begrenset av metallvegger, genererer en sjokkbølge i kvasivæsken, som, reflektert fra veggene, går tilbake til strålens akse og kollapser hulrommet, noe som forårsaker bremsing og ødeleggelse av strålen. . Denne typen rustning gir en gevinst i antikumulativ motstand på opptil 30–40 %.

Et annet alternativ er rustning med reflekterende ark. Dette er en trelags barriere bestående av en plate, en spacer og en tynn plate. Strålen, som trenger inn i platen, skaper spenninger, som først fører til lokal hevelse av bakoverflaten og deretter til ødeleggelse. I dette tilfellet oppstår betydelig hevelse av pakningen og tynne arket. Når strålen trenger inn i pakningen og den tynne platen, har denne allerede begynt å bevege seg bort fra baksiden av platen. Siden det er en viss vinkel mellom bevegelsesretningene til strålen og den tynne platen, begynner platen på et tidspunkt å løpe inn i strålen og ødelegge den. Sammenlignet med monolitisk rustning av samme masse, kan effekten av å bruke "reflekterende" ark nå 40%.

Den neste designforbedringen var overgangen til tårn med sveiset base. Det ble klart at utviklingen for å øke styrken til rullet rustning var mer lovende. Spesielt på 1980-tallet ble nye stål med økt hardhet utviklet og klare for masseproduksjon: SK-2Sh, SK-3Sh. Bruken av tårn med rullebase gjorde det mulig å øke den beskyttende ekvivalenten til tårnbasen. Som et resultat hadde tårnet for T-72B-tanken med en valset stålbase et økt internt volum, vektøkningen var 400 kg sammenlignet med det seriestøpte tårnet til T-72B-tanken. Tårnfyllingspakken ble laget av keramiske materialer og høyhardhetsstål eller fra en pakke basert på stålplater med "reflekterende" plater. Den ekvivalente rustningsmotstanden ble lik 500–550 mm homogent stål.

Driftsprinsipp for dynamisk beskyttelse
Når en kumulativ stråle trenger inn i et DZ-element, detonerer eksplosivet i den og metallplatene på kroppen begynner å fly fra hverandre. Samtidig krysser de jetbanen i en vinkel, og erstatter stadig nye områder under den. En del av energien brukes på å bryte gjennom platene, og sideimpulsen fra kollisjonen destabiliserer strålen. DZ reduserer de pansergjennomtrengende egenskapene til kumulative våpen med 50–80 %. Samtidig, som er veldig viktig, detonerer ikke DZ når den skytes fra håndvåpen. Bruken av fjernmåling har blitt en revolusjon i beskyttelsen av pansrede kjøretøy. Det er en reell mulighet til å påvirke det penetrerende destruktive våpenet like aktivt som det tidligere påvirket passiv rustning

Eksplosjon mot

I mellomtiden fortsatte teknologien innen kumulativ ammunisjon å forbedre seg. Hvis panserinntrengningen av kumulative skjell under andre verdenskrig ikke oversteg 4–5 kalibre, økte den senere betydelig. Så, med et kaliber på 100–105 mm, var det allerede 6–7 kaliber (i stålekvivalenter 600–700 mm med et kaliber på 120–152 mm, pansergjennomtrengning ble hevet til 8–10 kaliber (900–1200); mm av homogent stål). For å beskytte mot denne ammunisjonen var det nødvendig med en kvalitativ ny løsning.

Arbeid med antikumulativ, eller "dynamisk" rustning, basert på prinsippet om moteksplosjon, har blitt utført i USSR siden 1950-tallet. På 1970-tallet var utformingen allerede utarbeidet ved All-Russian Research Institute of Steel, men den psykologiske uforberedelsen til høytstående representanter for hæren og industrien hindret den i å bli adoptert. Bare den vellykkede bruken av israelske stridsvognmannskaper av lignende rustninger på M48- og M60-stridsvognene under den arabisk-israelske krigen i 1982 bidro til å overbevise dem. Siden de tekniske, designmessige og teknologiske løsningene var fullt forberedt, ble hovedtankflåten til Sovjetunionen utstyrt med Kontakt-1 antikumulativ dynamisk beskyttelse (DZ) på rekordtid - på bare ett år. Installasjonen av fjernbeskyttelse på stridsvognene T-64A, T-72A, T-80B, som allerede hadde ganske kraftig rustning, devaluerte nesten umiddelbart de eksisterende arsenalene av anti-tankstyrte våpen til potensielle fiender.

Det finnes triks mot skrot

Et kumulativt prosjektil er ikke det eneste middelet for å ødelegge pansrede kjøretøyer. Mye farligere motstandere av rustning er pansergjennomtrengende sabot shells (APS). Utformingen av et slikt prosjektil er enkelt - det er en lang brekkjern (kjerne) laget av tungt og høyfast materiale (vanligvis wolframkarbid eller utarmet uran) med finner for stabilisering under flukt. Diameteren på kjernen er mye mindre enn kaliberet på fatet - derav navnet "sub-caliber". En «pil» som veier flere kilo og flyr med en hastighet på 1,5–1,6 km/s har en slik kinetisk energi at den ved støt er i stand til å stikke hull på mer enn 650 mm homogent stål. Dessuten har metodene beskrevet ovenfor for å forbedre anti-kumulativ beskyttelse praktisk talt ingen effekt på sub-kaliber prosjektiler. I motsetning til sunn fornuft forårsaker ikke panserplatenes tilt ikke bare en rikosjett av et underkaliber prosjektil, men svekker til og med graden av beskyttelse mot dem! Moderne "utløste" kjerner rikosjetterer ikke: ved kontakt med rustningen dannes et soppformet hode i den fremre enden av kjernen, som spiller rollen som et hengsel, og prosjektilet dreier mot vinkelrett på rustningen, og forkorter banen i sin tykkelse.

Neste generasjon fjernmåling var Kontakt-5-systemet. Spesialistene ved Research Institute of Steel gjorde en god jobb og løste mange motstridende problemer: den eksplosive tenningen måtte gi en kraftig sideimpuls, noe som tillot å destabilisere eller ødelegge BOPS-kjernen, eksplosivet måtte pålitelig detonere fra lavhastigheten ( sammenlignet med den kumulative jet) BOPS-kjernen, men samtidig ble detonasjon fra treff fra kuler og granatfragmenter utelukket. Utformingen av blokkene bidro til å overvinne disse problemene. Dekselet til DZ-blokken er laget av tykt (ca. 20 mm) høyfast panserstål. Når den treffer, genererer BPS en strøm av høyhastighetsfragmenter, som detonerer ladningen. Virkningen av det bevegelige tykke dekselet på BPS er tilstrekkelig til å redusere dens pansergjennomtrengende egenskaper. Påvirkningen på den kumulative strålen øker også sammenlignet med den tynne (3 mm) Contact-1-platen. Som et resultat vil installasjon av Kontakt-5 ERA på tanker øke den antikumulative motstanden med 1,5–1,8 ganger og gir en økning i beskyttelsesnivået mot BPS med 1,2–1,5 ganger. Kontakt-5-komplekset er installert på russiske serietanker T-80U, T-80UD, T-72B (siden 1988) og T-90.

Den siste generasjonen av russisk fjernmåling er Relikt-komplekset, også utviklet av spesialister fra Steel Research Institute. I forbedret EDS ble mange mangler eliminert, for eksempel utilstrekkelig følsomhet når det ble initiert av lavhastighets kinetiske prosjektiler og noen typer kumulativ ammunisjon. Økt effektivitet i beskyttelse mot kinetisk og kumulativ ammunisjon oppnås ved bruk av ekstra kasteplater og inkludering av ikke-metalliske elementer i deres sammensetning. Som et resultat reduseres panserinntrengningen til subkaliber-prosjektiler med 20–60%, og takket være den økte eksponeringstiden for den kumulative jetflyet var det mulig å oppnå en viss effektivitet med kumulative våpen med et tandemstridshode.

Kompositt rustning av aluminium

Ettore di Russo

Professor Di Russo er vitenskapelig direktør for Alumina-selskapet, en del av den italienske MCS-gruppen i EFIM-konsortiet.

Aluminia, en del av den italienske MCS-gruppen, har utviklet en ny type komposittpanserplate som er egnet for bruk på lette pansrede kampkjøretøyer (AFV). Den består av tre hovedlag av aluminiumslegeringer med forskjellig sammensetning og mekaniske egenskaper, satt sammen til én plate ved varmvalsing. Denne komposittrustningen gir bedre ballistisk beskyttelse enn noen standard monolitisk aluminiumslegering som er i bruk: aluminium-magnesium (5XXX-serien) eller aluminium-sink-magnesium (7XXX-serien).

Denne rustningen gir en kombinasjon av hardhet, seighet og styrke som gir høy motstand mot ballistisk penetrasjon av kinetiske prosjektiler, samt motstand mot avskalling av pansret fra den bakre overflaten i støtområdet. Den kan også sveises ved bruk av konvensjonelle inertgassbuesveisemetoder, noe som gjør den egnet for produksjon av komponenter til pansrede kampvogner.

Det sentrale laget av denne rustningen er laget av aluminium-sink-magnesium-kobberlegering (Al-Zn-Mg-Cu), som har høy mekanisk styrke. De fremre og bakre lagene er laget av en sveisbar, slagfast Al-Zn-Mg-legering. Tynne lag av kommersielt rent aluminium (99,5 % Al) legges mellom de to indre kontaktflatene. De gir bedre vedheft og øker komposittplatens ballistiske egenskaper.

Denne komposittstrukturen gjorde det for første gang mulig å bruke en veldig sterk Al-Zn-Mg-Cu-legering i en sveiset panserstruktur. Legeringer av denne typen er ofte brukt i flykonstruksjon.

Det første lettvektsmaterialet som er mye brukt som panserbeskyttelse i utformingen av pansrede personellbærere, for eksempel M-113, er den ikke-varmebehandlebare Al-Mg-legeringen 5083. Tre-komponent Al-Zn-Mg-legeringer 7020, 7039 og 7017 representerer den andre generasjonen av lette rustningsmaterialer. Typiske eksempler på bruk av disse legeringene 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 til Al-Zn-Mg-legeringer oppnådd etter varmebehandling er betydelig høyere enn styrken til Al-Mg-legeringer (for eksempel legering 5083), som ikke kan varmebehandles. I tillegg er evnen til Al-Zn-Mg-legeringer, i motsetning til Al-Mg-legeringer, til å dispergere herding ved romtemperatur lar deg betydelig gjenopprette styrken som de kan miste når de varmes opp under sveising.

Imidlertid er den høyere penetrasjonsmotstanden til Al-Zn-Mg-legeringer ledsaget av deres økte mottakelighet for panserskader på grunn av redusert slagfasthet.

En trelags komposittplate, på grunn av tilstedeværelsen av lag med forskjellige mekaniske egenskaper i sammensetningen, er et eksempel på den optimale kombinasjonen av hardhet, styrke og slagstyrke. Den er kommersielt betegnet Tristrato og er patentert i Europa, USA, Canada, Japan, Israel og Sør-Afrika.

Figur 1.

Høyre: Tristrato panserplateprøve;

venstre: tverrsnitt som viser Brinell-hardheten (HB) for hvert lag.

Ballistiske egenskaper

Tester av platene ble utført på flere militære treningsplasser i Italia og utover. Tristrato tykkelse fra 20 til 50 mm ved å skyte med ulike typer ammunisjon (ulike typer 7,62-, 12,7- og 14,5 mm pansergjennomtrengende kuler og 20 mm pansergjennomtrengende granater).

Under testprosessen ble følgende indikatorer bestemt:

ved forskjellige faste slaghastigheter ble verdiene av møtevinklene som tilsvarer penetrasjonsfrekvensene på 0,50 og 0,95 bestemt;

ved forskjellige faste møtevinkler ble anslagshastigheter tilsvarende en penetrasjonsfrekvens på 0,5 bestemt.

Til sammenligning ble det utført parallelle tester på monolittiske kontrollplater laget av legeringer 5083, 7020, 7039 og 7017. Testresultatene viste at panserplaten Tristrato gir økt motstand mot penetrering av utvalgte pansergjennomtrengende våpen med kaliber opptil 20 mm. Dette gir en betydelig reduksjon i vekt per enhet beskyttet areal sammenlignet med tradisjonelle monolittiske plater samtidig som det sikres samme holdbarhet. For beskytning med 7,62 mm pansergjennomtrengende kuler i en anslagsvinkel på 0°, er følgende reduksjon i massen gitt, nødvendig for å sikre lik holdbarhet:

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° øker slaghastigheten, tilsvarende en penetrasjonsfrekvens på 0,5, sammenlignet med monolittiske plater laget av legeringer 7039 og 7017 med 4...14 %, avhengig av type basislegering, pansertykkelse og type ammunisjon Komposittplaten er spesiell -men effektiv for beskyttelse mot 20mm granater FSP , når det skytes på, øker denne egenskapen med 21 %.

Den økte holdbarheten til Tristrato-platen forklares av kombinasjonen av høy motstand mot kule (prosjektil) penetrering på grunn av tilstedeværelsen av et solid sentralt element med evnen til å holde fragmenter som oppstår når det sentrale laget gjennombores av et bakre plastlag, som i seg selv ikke produserer fragmenter.

Plastlag på baksiden Tristrato spiller en viktig rolle i å forhindre rustning. Denne effekten forsterkes av muligheten for løsgjøring av plastbaklaget og dets plastiske deformasjon over et betydelig område i støtområdet.

Dette er en viktig mekanisme for å motstå platepenetrering. Tristrato . Avskallingsprosessen absorberer energi, og tomrommet som skapes mellom kjernen og bakelementet kan fange prosjektilet og fragmenter som produseres når det svært harde kjernematerialet brytes ned. Likeledes kan delaminering ved grensesnittet mellom frontelementet og senterlaget bidra til prosjektilsvikt eller lede prosjektilet og fragmentene langs grensesnittet.

Fig.2.

Venstre: Diagram som viser mekanismen for motstand mot panner på et Tristrate-brett;

høyre: resultater av et slag med et trumpneset pansergjennomtrengende våpen

et prosjektil på en tykk Tristrato-plate;

Produksjonsegenskaper

Tristrato plater kan sveises med de samme metodene som brukes til å skjøte tradisjonelle monolittiske plater av Al-Zn-Mg legeringer (metoder TIG og MIG ). Strukturen til komposittplaten krever fortsatt at det tas noen spesifikke tiltak, bestemt av egenskapene til den kjemiske sammensetningen til det sentrale laget, som bør betraktes som et "ikke bra for sveising" materiale, i motsetning til de fremre og bakre elementene .

Følgelig, når man utvikler en sveiset skjøt, bør man ta hensyn til det faktum at hovedbidraget til den mekaniske styrken til skjøten skal gis av de ytre og bakre delene av platen. Geometri sveisede skjøter Al-Zn-Mg bør lokalisere sveisespenninger langs grensen og i smeltesonen til de avsatte metallene og basismetallene. Dette er viktig for å løse problemene med korrosjonssprekker i de ytre og bakre lag av platen, som noen ganger finnes i

legeringer Det sentrale elementet, på grunn av sitt høye kobberinnhold, viser høy motstand mot korrosjonssprekker.

Rrof. ETTORE DI RUSSO

ALUMINIUM KOMPOSITT ARMOR.

Bruken av ikke-metalliske kombinerte materialer i pansring av kampkjøretøyer har ikke vært noen hemmelighet på mange tiår. Slike materialer, i tillegg til grunnleggende stålrustninger, begynte å bli mye brukt med bruk av en ny generasjon etterkrigsstridsvogner på 1960- og 70-tallet. For eksempel hadde den sovjetiske T-64-tanken frontalpansring med et mellomlag av pansret glassfiber (STB), og keramisk stavfyller ble brukt i frontdelene av tårnet. Denne løsningen økte betraktelig motstanden til det pansrede kjøretøyet mot effekten av kumulative og pansergjennomtrengende subkaliber-prosjektiler.

Moderne stridsvogner er utstyrt med kombinert rustning designet for å redusere virkningen av de skadelige faktorene til nye antitankvåpen betydelig. Spesielt brukes glassfiber og keramiske fyllstoffer i kombinert rustning innenlandske tanker T-72, T-80 og T-90, et lignende keramisk materiale ble brukt for å beskytte den britiske Challenger-hovedtanken (Chobham-rustning) og den franske Leclerc-hovedtanken. Komposittplast brukes som fôr i de beboelige rommene til stridsvogner og pansrede kjøretøy, unntatt skade på mannskapet av sekundære fragmenter. Nylig har det dukket opp pansrede kjøretøy, hvis karosseri består utelukkende av kompositter basert på glassfiber og keramikk.

Innenlandsopplevelse

Hovedårsaken til å bruke ikke-metalliske materialer i rustning er deres relativt lave vekt med økt styrkenivå, samt motstand mot korrosjon. Dermed kombinerer keramikk egenskapene til lav tetthet og høy styrke, men samtidig er den ganske skjør. Men polymerer har både høy styrke og viskositet, og er praktiske for forming, som er utilgjengelig for rustningsstål. Det er spesielt verdt å merke seg glassfiberplast, på grunnlag av hvilke eksperter forskjellige land De har lenge prøvd å lage et alternativ til metallrustning. Slikt arbeid begynte etter andre verdenskrig på slutten av 1940-tallet. På den tiden ble muligheten for å lage lette stridsvogner med plastpanser seriøst vurdert, siden det med en lavere masse teoretisk gjorde det mulig å øke ballistisk beskyttelse betydelig og øke antikumulativ motstand.

Glassfiberhus for PT-76 tank

I USSR begynte eksperimentell utvikling av skuddsikker og prosjektilbestandig rustning laget av plastmaterialer i 1957. Forsknings- og utviklingsarbeid ble utført av en stor gruppe organisasjoner: VNII-100, Research Institute of Plastics, Research Institute of Fiberglass, Research Institute-571, MIPT. I 1960 hadde VNII-100-grenen utviklet et pansret skrogdesign for den lette tanken PT-76 ved bruk av glassfiber. I følge foreløpige beregninger var det planlagt å redusere massen til den pansrede kjøretøykroppen med 30% eller enda mer, samtidig som prosjektilmotstanden opprettholdes på nivået til stålpanser med samme masse. Samtidig ble det meste av vektbesparelsene oppnådd på grunn av de kraftstrukturelle delene av skroget, det vil si bunnen, taket, stivere osv. Den produserte skrogmodellen, hvis deler ble produsert ved Karbolit-anlegget i Orekhovo-Zuyevo, ble testet ved avskalling, samt sjøforsøk ved slep.

Selv om forventet prosjektilmotstand ble bekreftet, i andre henseender nytt materiale ga ingen fordeler - den forventede betydelige reduksjonen i radar og termisk signatur skjedde ikke. I tillegg, når det gjelder den teknologiske kompleksiteten i produksjonen, muligheten for reparasjon i felten og tekniske risikoer, var glassfiberpanser dårligere enn materialer laget av aluminiumslegeringer, som ble ansett som mer å foretrekke for lette pansrede kjøretøyer. Utviklingen av pansrede strukturer som utelukkende bestod av glassfiber ble snart begrenset, da etableringen av kombinert rustning for den nye mellomstore tanken (senere adoptert av T-64) begynte i full gang. Imidlertid begynte glassfiber å bli aktivt brukt i den sivile bilindustrien for å lage terrengkjøretøy med hjul av ZIL-merket.

Så generelt gikk forskningen på dette området vellykket, fordi komposittmaterialer hadde mange unike egenskaper. Et av de viktige resultatene av dette arbeidet var utseendet til kombinert rustning med et keramisk frontlag og en forsterket plastbakside. Det viste seg at slik beskyttelse er svært motstandsdyktig mot pansergjennomtrengende kuler, mens massen er 2-3 ganger mindre enn stålpanser med tilsvarende styrke. Slik kombinert panserbeskyttelse begynte å bli brukt på kamphelikoptre allerede på 1960-tallet for å beskytte mannskapet og de mest sårbare enhetene. Senere begynte lignende kombinert beskyttelse å bli brukt i produksjonen av pansrede seter for hærhelikopterpiloter.

Resultater oppnådd i Den russiske føderasjonen innen utvikling av ikke-metalliske rustningsmaterialer, vises i materialer publisert av spesialister fra OJSC Research Institute of Steel, Russlands største utvikler og produsent av integrerte beskyttelsessystemer, blant dem Valery Grigoryan (president, vitenskapsdirektør ved OJSC Research Institute of Steel, Doctor of Technical Sciences, professor, akademiker ved det russiske vitenskapsakademiet), Ivan Bespalov (avdelingsleder, kandidat for tekniske vitenskaper), Alexey Karpov (ledende forsker ved OJSC Research Institute of Steel, kandidat for tekniske vitenskaper).

Tester et keramisk panserpanel for å forbedre beskyttelsen til BMD-4M

Det skriver spesialister fra Research Institute of Steel i fjor Organisasjonen utviklet beskyttelsesstrukturer av klasse 6a med overflatetetthet 36-38 kilo pr kvadratmeter basert på borkarbid produsert av VNIIEF (Sarov) på et substrat av polyetylen med høy molekylvekt. ONPP "Technology" med deltakelse av OJSC "Research Institute of Steel" klarte å lage beskyttende strukturer i klasse 6a med en overflatetetthet på 39-40 kilogram per kvadratmeter basert på silisiumkarbid (også på et underlag med ultrahøy molekylvekt polyetylen - UHMWPE).

Disse strukturene har en ubestridelig fordel i vekt sammenlignet med pansrede strukturer basert på korund (46-50 kilo per kvadratmeter) og rustningselementer av stål, men de har to ulemper: lav overlevelsesevne og høy kostnad.

Det er mulig å øke overlevelsesevnen til organisk-keramiske panserelementer til ett skudd per kvadratdesimeter ved å lage dem stablet fra små fliser. Foreløpig kan ett eller to skudd garanteres inn i et pansret panel med en UHMWPE-bakside med et område på fem til syv kvadratdesimeter, men ikke mer. Det er ingen tilfeldighet at utenlandske kulemotstandsstandarder krever testing med en pansergjennomtrengende riflekule med kun ett skudd inn i beskyttelsesstrukturen. Å oppnå overlevelsesevne på opptil tre skudd per kvadratdesimeter er fortsatt en av hovedoppgavene som ledende russiske utviklere streber etter å løse.

Høy holdbarhet kan oppnås ved å bruke et diskret keramisk lag, det vil si et lag som består av små sylindre. Slike panserpaneler produseres for eksempel av TenCate Advanced Armour og andre selskaper. Alt annet likt er de omtrent ti prosent tyngre enn flate keramiske paneler.

Som underlag for keramikk brukes pressede paneler av polyetylen med høy molekylvekt (som Dyneema eller Spectra) som det letteste energikrevende materialet. Den produseres imidlertid kun i utlandet. Russland bør også etablere egen fiberproduksjon, og ikke bare pressepaneler fra importerte råvarer. Det er også mulig å bruke komposittmaterialer basert på innenlandske aramidstoffer, men deres vekt og kostnad overstiger betydelig polyetylenpaneler.

Ytterligere forbedring av egenskapene til komposittpanser basert på keramiske panserelementer i forhold til pansrede kjøretøy utføres i følgende hovedområder.

Forbedring av kvaliteten på pansret keramikk. De siste to eller tre årene har Steel Research Institute samarbeidet tett med produsenter av pansret keramikk i Russland - NEVZ-Soyuz OJSC, Aloks CJSC, Virial LLC når det gjelder testing og forbedring av kvaliteten på pansret keramikk. Gjennom felles innsats var det mulig å forbedre kvaliteten betydelig og praktisk talt bringe den til nivå med vestlige standarder.

Utvikling av rasjonelle designløsninger. Et sett med keramiske fliser har spesielle soner nær leddene deres, som har reduserte ballistiske egenskaper. For å utjevne egenskapene til panelet er det utviklet en "profilert" panserflisdesign. Disse panelene er installert på Punisher-bilen og har bestått foreløpige tester. I tillegg er det utviklet strukturer basert på korund med et substrat av UHMWPE og aramider med en vekt på 45 kilo per kvadratmeter for et klasse 6a panel. Imidlertid er bruken av slike paneler i AT- og pansrede kjøretøyanlegg begrenset på grunn av tilstedeværelsen av tilleggskrav (for eksempel motstand mot sidedetonasjon av en eksplosiv innretning).

Branntestet hytte beskyttet av kombinert rustning med keramiske fliser

Pansrede kjøretøy som infanteri-kampvogner og pansrede personellførere er preget av økt branneksponering, så den maksimale skadetettheten som et keramisk panel satt sammen i henhold til prinsippet om "solid rustning" kan gi, er kanskje ikke tilstrekkelig. En løsning på dette problemet er bare mulig ved å bruke diskrete keramiske sammenstillinger av sekskantede eller sylindriske elementer i samsvar med våpenet. Den diskrete layouten sikrer maksimal overlevelse av det komposittpansrede panelet, hvis maksimale skadetetthet nærmer seg den for metallpansrede strukturer.

Imidlertid er vektegenskapene til diskrete keramiske pansrede komposisjoner med en base i form av aluminiums- eller stålpanserplate fem til ti prosent høyere enn de lignende parametrene til keramiske paneler med en kontinuerlig layout. En annen fordel med diskrete keramiske paneler er at de ikke krever liming til underlaget. Disse panserpanelene ble installert og testet på prototyper av BRDM-3 og BMD-4. For tiden brukes slike paneler innenfor rammen av FoU-prosjektene Typhoon og Boomerang.

Utenlandsk erfaring

I 1965 skapte spesialister fra det amerikanske selskapet DuPont et materiale kalt Kevlar. Det var en syntetisk aramidfiber som ifølge utviklerne var fem ganger sterkere enn stål for samme vekt, men som samtidig hadde fleksibiliteten til en konvensjonell fiber. Kevlar har blitt mye brukt som rustningsmateriale i luftfarten og i utviklingen av personlig verneutstyr (kroppsrustning, hjelmer, etc.). I tillegg begynte Kevlar å bli introdusert i beskyttelsessystemet til stridsvogner og andre pansrede kampvogner som en foring for å beskytte mot sekundær skade på mannskapet av rustningsfragmenter. Senere ble et lignende materiale laget i USSR, selv om det ikke ble brukt i pansrede kjøretøy.

Amerikansk eksperimentell CAV pansret kampvogn med glassfiberskrog

I mellomtiden dukket det opp mer avanserte kumulative og kinetiske våpen, og med dem vokste kravene til rustningsbeskyttelse av utstyr, noe som økte vekten. Å redusere massen av militært utstyr uten å gå på akkord med beskyttelsen var praktisk talt umulig. Men på 1980-tallet har utviklingen av teknologi og siste utviklingen i området kjemisk industri tillot oss å gå tilbake til ideen om glassfiberrustning. Dermed skapte det amerikanske selskapet FMC, engasjert i produksjon av kampkjøretøyer, en prototypetårn for M2 Bradley-infanterikampkjøretøyet, hvis beskyttelse var et enkelt stykke laget av glassfiberforsterket kompositt (med unntak av frontdelen) . I 1989 begynte testingen av Bradley-infanterikampvognen med et pansret skrog, som inkluderte to øvre deler og en bunn bestående av flerlags komposittplater, og en lett chassisramme laget av aluminium. Basert på testresultatene ble det funnet at når det gjelder ballistisk beskyttelse, tilsvarer dette kjøretøyet standard M2A1 infanterikampvogn med 27 % reduksjon i skrogvekt.

Siden 1994, i USA, som en del av Advanced Technology Demonstrator (ATD)-programmet, er det laget en prototype av et pansret kampkjøretøy kalt CAV (Composite Armored Vehicle). Skroget skulle utelukkende bestå av kombinert rustning basert på keramikk og glassfiber ved bruk av de nyeste teknologiene, på grunn av hvilket det var planlagt å redusere Total vekt med 33 % med et beskyttelsesnivå tilsvarende rustningsstål, og følgelig øke mobiliteten. Hovedformålet med CAV, hvis utvikling ble overlatt til United Defense Company, var å tydelig demonstrere muligheten for å bruke komposittmaterialer i produksjonen av pansrede skrog av lovende infanteri-kampkjøretøyer, infanteri-kampkjøretøyer og andre kampkjøretøyer.

I 1998 ble en prototype av CAV beltebilen på 19,6 tonn demonstrert. glassfiber. I tillegg hadde den indre overflaten av skroget antifragmenteringsfôr. For å øke beskyttelsen mot mineeksplosjoner hadde glassfiberbunnen en struktur med bikakebase. Kjøretøyets chassis var dekket med sideskjermer laget av en to-lags kompositt. For å imøtekomme mannskapet ble det anordnet et isolert kamprom i baugen, sveiset av titanplater og med ekstra rustning laget av keramikk (pannen) og glassfiber (tak) og anti-fragmenteringsfôr. Bilen var utstyrt med en 550 hk dieselmotor. og hydromekanisk girkasse nådde hastigheten 64 km/t, og rekkevidden var 480 km. Som hovedbevæpning ble en stigende plattform med sirkulær rotasjon med en 25 mm M242 Bushmaster automatisk kanon installert på skroget.

Tester av CAV-prototypen inkluderte studier av skrogets evne til å motstå sjokkbelastninger (det var til og med planlagt å installere en 105 mm tankpistol og gjennomføre en serie skyting) og sjøforsøk med en total rekkevidde på flere tusen km. Totalt sørget programmet for å bruke opptil 12 millioner dollar innen 2002. Men verket forlot aldri det eksperimentelle stadiet, selv om det tydelig demonstrerte muligheten for å bruke kompositter i stedet for klassisk rustning. Derfor ble utviklingen i denne retningen videreført innen forbedring av teknologier for å lage ultrasterk plast.

Tyskland har heller ikke holdt seg unna den generelle trenden siden slutten av 1980-tallet. Utført aktiv forskning innen ikke-metalliske rustningsmaterialer. I 1994 tok dette landet i bruk Mexas skuddsikker og prosjektilbestandig komposittrustning, utviklet av IBD Deisenroth Engineering basert på keramikk. Den har en modulær design og brukes som ekstra montert beskyttelse for pansrede kampkjøretøyer, montert på toppen av hovedrustningen. I følge representanter for selskapet beskytter Mexas komposittrustning effektivt mot pansergjennomtrengende ammunisjon med et kaliber på opptil 14,5 mm. Deretter begynte Mexas pansermoduler å bli mye brukt for å forbedre beskyttelsen av hovedtanker og andre kampkjøretøyer fra forskjellige land, inkludert Leopard-2-tanken, ASCOD og CV9035 infanterikampkjøretøyer, Stryker, Piranha-IV pansrede personellførere, Dingo og Fennec pansrede kjøretøy ", samt PzH 2000 selvgående artillerifeste.

Samtidig har det siden 1993 pågått arbeid i Storbritannia for å lage en prototype av kjøretøyet ACAVP (Advanced Composite Armored Vehicle Platform) med et karosseri laget utelukkende av glassfiberbasert kompositt og glassfiberforsterket plast. Under overordnet ledelse av DERA (Defense Evaluation and Research Agency) i Forsvarsdepartementet, skapte spesialister fra Qinetiq, Vickers Defence Systems, Vosper Thornycroft, Short Brothers og andre entreprenører et monocoque komposittskrog som en del av et enkelt utviklingsarbeid. Målet med utviklingen var å lage en prototype av et beltepansret kampvogn med beskyttelse som ligner på metallpanser, men med betydelig redusert vekt. For det første ble dette diktert av behovet for å ha fullverdig militært utstyr for hurtigreaksjonsstyrkene, som kunne fraktes med det mest populære militære transportflyet, C-130 Hercules. I tillegg til dette gjorde den nye teknologien det mulig å redusere støyen til maskinen, dens termiske og radarsignatur, forlenge levetiden på grunn av høy korrosjonsmotstand og i fremtiden redusere produksjonskostnadene. For å få fart på arbeidet ble det brukt komponenter og sammenstillinger av det serielle British Warrior-infanterikampkjøretøyet.

Britisk eksperimentell ACAVP pansret kampvogn med glassfiberskrog

I 1999 sendte Vickers Defense Systems, som utførte designarbeidet og den generelle integreringen av alle undersystemene til prototypen, ACAVP-prototypen for testing. Vekten på kjøretøyet var omtrent 24 tonn, motoren på 550 hk, kombinert med en hydromekanisk girkasse og et forbedret kjølesystem, gjør at den kan nå hastigheter på opptil 70 km/t på motorveien og 40 km/t i ulendt terreng. Kjøretøyet er bevæpnet med en 30 mm automatisk kanon kombinert med en 7,62 mm maskingevær. I dette tilfellet ble det brukt et standard tårn fra serienummeret Fox BRM med metallrustning.

I 2001 ble ACAVP-testene fullført, og ifølge utvikleren demonstrerte de imponerende sikkerhets- og mobilitetsindikatorer (pressen uttalte ambisiøst at britene visstnok var "de første i verden" til å lage et kompositt pansret kjøretøy). Komposittkroppen gir garantert beskyttelse mot pansergjennomtrengende kuler av kaliber opp til 14,5 mm i sidefremspringet og fra 30 mm skjell i frontfremspringet, og materialet i seg selv eliminerer sekundær skade på mannskapet av splinter når de trenger inn i pansret. Det er også en ekstra modulær panser for å forbedre beskyttelsen, som er montert på toppen av hovedrustningen og raskt kan demonteres når kjøretøyet transporteres med fly. Totalt tilbakela kjøretøyet 1800 km under testing og ingen alvorlige skader ble registrert, og karosseriet tålte alle støt og dynamiske belastninger. I tillegg ble det rapportert at kjøretøyets vekt på 24 tonn ikke er det endelige resultatet. Dette tallet kan reduseres ved å installere en mer kompakt kraftenhet og hydropneumatisk fjæring, og bruk av lette gummibelter kan redusere støynivået.

Til tross for de positive resultatene, viste det seg at ACAVP-prototypen var uavhentet, selv om DERA-ledelsen planla å fortsette forskningen til 2005, og deretter lage et lovende pansret kjøretøy med sammensatt rustning og et mannskap på to. Til syvende og sist ble programmet innskrenket, og videre design av et lovende rekognoseringskjøretøy ble allerede utført i henhold til TRACER-prosjektet ved bruk av utprøvde aluminiumslegeringer og stål.

Likevel fortsatte arbeidet med studiet av ikke-metalliske rustningsmaterialer for utstyr og personlig beskyttelse. Noen land har sine egne analoger av Kevlar-materialet, for eksempel Tvaron fra det danske selskapet Teijin Aramid. Det er en veldig sterk og lett para-aramidfiber, som skal brukes til å ruste militært utstyr og ifølge produsenten kan redusere den totale vekten av strukturen med 30-60% sammenlignet med tradisjonelle analoger. Et annet materiale kalt Dyneema, produsert av DSM Dyneema, er en høystyrke polyetylenfiber med ultrahøy molekylvekt (UHMWPE). Ifølge produsenten er UHMWPE det sterkeste materialet i verden – 15 ganger sterkere enn stål (!) og 40 % sterkere enn aramidfiber med samme masse. Den er planlagt brukt til produksjon av kroppsrustninger, hjelmer og som rustning for lette kampkjøretøyer.

Lette pansrede kjøretøy laget av plast

Tatt i betraktning den akkumulerte erfaringen, konkluderte utenlandske eksperter med at utviklingen av lovende stridsvogner og pansrede personellbærere, fullt utstyrt med plastrustning, fortsatt er en ganske kontroversiell og risikabel virksomhet. Men nye materialer viste seg å være etterspurt ved utvikling av lettere hjulkjøretøy basert på produksjonsbiler. Fra desember 2008 til mai 2009 ble således et lett pansret kjøretøy med karosseri laget utelukkende av komposittmaterialer testet i USA på et teststed i Nevada. Kjøretøyet, betegnet ACMV (All Composite Military Vehicle), utviklet av TPI Composites, besto utholdenhets- og veitester, og kjørte totalt 8 tusen kilometer på asfalt- og grusveier, så vel som over ulendt terreng. Tester med beskytning og eksplosjon var planlagt. Grunnlaget for den eksperimentelle pansrede bilen var den berømte HMMWV - "Hammer". Når du opprettet alle strukturene i kroppen (inkludert rammebjelkene), ble bare komposittmaterialer brukt. På grunn av dette var TPI Composites i stand til å redusere vekten av ACMV betydelig og følgelig øke lastekapasiteten. I tillegg er det planlagt å forlenge levetiden til maskinen med en størrelsesorden på grunn av forventet større holdbarhet til kompositter sammenlignet med metall.

Betydelig fremgang i bruken av kompositter for lette pansrede kjøretøy er oppnådd i Storbritannia. I 2007, på den tredje internasjonale utstillingen for forsvarssystemer og utstyr i London, ble Cav-Cat pansrede kjøretøy basert på Iveco middels tung lastebil, utstyrt med NP Aerospace CAMAC komposittrustning, demonstrert. I tillegg til standardrustningen ble det gitt ekstra beskyttelse for sidene av kjøretøyet gjennom installasjon av modulære panserpaneler og antikumulative gitter, også bestående av en kompositt. En integrert tilnærming til CavCat-beskyttelse har betydelig redusert innvirkningen på mannskapet og troppene fra eksplosjoner av miner, splinter og lette antitankvåpen for infanteri.

Amerikansk eksperimentelt pansret kjøretøy ACMV med glassfiberkarosseri

Britisk pansret kjøretøy CfvCat med ekstra anti-bulking skjold

Det er verdt å merke seg at NP Aerospace tidligere har demonstrert SAMAS-type rustning på Landrover Snatch lett pansret kjøretøy som en del av Cav100 pansersett. Nå tilbys lignende sett Cav200 og Cav300 for kjøretøy med mellomstore og tunge hjul. I utgangspunktet ble det nye pansermaterialet laget som et alternativ til skuddsikkert rustning av metallkompositt med høy beskyttelsesklasse og total strukturell styrke ved en relativt lav vekt. Den var basert på en presset flerlagskompositt, som lar den danne en slitesterk overflate og skape en kropp med et minimum av skjøter. I følge produsenten gir CAMAC pansermateriale en modulær monocoque-struktur med optimal ballistisk beskyttelse og evnen til å motstå tunge strukturelle belastninger.

Men NP Aerospace har gått lenger og tilbyr for tiden å utstyre lys kampkjøretøyer ny dynamisk og ballistisk komposittbeskyttelse av vår egen produksjon, utvider vår versjon av beskyttelseskomplekset ved å lage EFPA- og ACBA-hengslede elementer. Den første består av plastblokker fylt med eksplosiver, installert på toppen av hovedrustningen, og den andre - støpte blokker av komposittrustning, også installert på skroget.

Dermed så lette pansrede kampvogner med sammensatt panserbeskyttelse, utviklet for hæren, ikke lenger ut som noe utenom det vanlige. En symbolsk milepæl var seieren til industrigruppen Force Protection Europe Ltd i september 2010 i anbudet om levering av et lett pansret patruljekjøretøy LPPV (Light Protected Patrol Vehicle), kalt Ocelot, til de britiske væpnede styrkene. Det britiske forsvarsdepartementet har besluttet å erstatte de utdaterte Land Rover Snatch-hærkjøretøyene, siden de ikke har bevist seg i moderne kampforhold i Afghanistan og Irak, med et lovende kjøretøy med rustning laget av ikke-metalliske materialer. Som partnere til Force Protection Europe, som har flott opplevelse i produksjonen av høyt beskyttede MRAP-kjøretøyer ble bilprodusenten Ricardo plc og KinetiK, som driver med rustning, valgt ut.

Utviklingen av Ocelot har pågått siden slutten av 2008. Designerne av den pansrede bilen bestemte seg for å lage et fundamentalt nytt kjøretøy basert på en original designløsning i form av en universell modulær plattform, i motsetning til andre modeller som er basert på seriell kommersielt chassis. I tillegg til den V-formede formen på skrogbunnen, som øker beskyttelsen mot miner ved å spre eksplosjonsenergi, ble det utviklet en spesiell opphengt pansret boksformet ramme kalt et "skateboard", der drivakselen, girkassen og differensialene ble plassert. Ny teknisk løsning gjorde det mulig å omfordele vekten på bilen slik at tyngdepunktet var så nær bakken som mulig. Hjulopphenget er torsjonsstang med stor vertikal vandring, drevene på alle fire hjulene er separate, for- og bakakselenhetene, samt hjulene, er utskiftbare. Den hengslede kabinen, som mannskapet befinner seg i, er hengslet til "skateboardet", som gjør at kabinen kan vippes til siden for tilgang til girkassen. Innvendig er det seter for to besetningsmedlemmer og fire landingspersonell. Sistnevnte sitter vendt mot hverandre, deres steder er inngjerdet av skillevegger-pyloner, som ytterligere styrker strukturen til skroget. For tilgang til innsiden av hytta er det dører på venstre side og i bakkant, samt to luker i taket. Ytterligere plass er gitt for montering av diverse utstyr, avhengig av formålet med maskinen. En hjelpedieselmotor er installert for å drive instrumentene. power point Steyr.

Den første prototypen av Ocelot-maskinen ble laget i 2009. Vekten var 7,5 tonn, nyttelasten var 2 tonn, maksimal motorveihastighet var 110 km/t, rekkevidden var 600 km, svingradiusen var omtrent 12 m. Hindringer som skulle overvinnes: - stigning til 45°, nedstigning til 40°, foring. dybde opp til 0,8 m Det lave tyngdepunktet og den brede bunnen mellom hjulene sikrer motstand mot kantring. Langrennsevnen økes på grunn av bruken av større 20-tommers hjul. Det meste av den opphengte kabinen består av pansrede formede komposittpanserpaneler forsterket med glassfiber. Det er fester for et ekstra sett med panserbeskyttelse. Designet gir gummibelagte områder for montering av enheter, noe som reduserer støy, vibrasjoner og øker isolasjonsstyrken sammenlignet med et konvensjonelt chassis. I følge utviklerne gir den grunnleggende designen mannskapet beskyttelse mot eksplosjoner og skytevåpen over STANAG IIB-standarden. Det hevdes også at en komplett utskifting av motor og girkasse kan gjennomføres i felten innen én time ved bruk av kun standardverktøy.

De første leveransene av Ocelot pansrede kjøretøy begynte i slutten av 2011, og innen utgangen av 2012 hadde rundt 200 slike kjøretøy gått inn i de britiske væpnede styrkene. Force Protection Europe har i tillegg til den grunnleggende LPPV patruljemodellen også utviklet varianter med en WMIK (Weapon Mounted Installation Kit) våpenmodul med et mannskap på fire personer og en lastversjon med kabin for 2 personer. Den deltar for tiden i et australsk forsvarsdepartements anbud for levering av pansrede kjøretøy.

Så opprettelsen av nye ikke-metalliske rustningsmaterialer har vært i full gang de siste årene. Tiden er kanskje ikke langt unna da pansrede kjøretøy som er tatt i bruk, og som ikke har en eneste metalldel i kroppen, vil bli vanlig. Lett, men varig rustningsbeskyttelse er av spesiell relevans nå, når væpnede konflikter med lav intensitet bryter ut i forskjellige deler av planeten, og det utføres en rekke antiterror- og fredsbevarende operasjoner.