Бронювання сучасних вітчизняних танків. Бронювання сучасних вітчизняних танків Димові завіси і комплекси оптико-електронної протидії
Бронювання сучасних вітчизняних танків
А. Тарасенко
Багатошарова комбінована броня
У 50-і роки стало ясно, що подальше підвищення захищеності танків неможливо тільки за рахунок підвищення характеристик броньових сталевих сплавів. Особливо це стосувалося захисту від кумулятивних боєприпасів. Ідея використання малоплотних наповнювачі для захисту від кумулятивних боєприпасів виникло ще за часів Великої Вітчизняної війни, пробивну дію кумулятивного струменя порівняно невелика в грунтах, особливо це справедливо для піску. Тому можна сталеву броню замінити шаром піску, затиснутого між двома тонкими листами заліза.
У 1957 р у ВНДІ-100 була проведена НДР за оцінкою протидії кумулятивної стійкості всіх вітчизняних танків, як серійного виробництва, так і дослідних зразків. Оцінка захисту танків проводилася виходячи з розрахунку їх обстрілу вітчизняним необертовим кумулятивним 85-мм снарядом (по своїй бронепробиваемости він превосхо-дил зару-бажаних кумулятивним снаряди калібру 90 мм) під різними курсовими кутами, предусматривавшими-ся діяли в той час ТТТ. Результати цієї НДР лягли в основу розробки ТТТ по захисту танків від кумулятивних засобів ураження. Виконані в НДР розрахунки показали, що найбільш потужною силах різних держав мав досвідчений важкий танк «Об'єкт 279» і середній танк «Об'єкт 907».
Їх захист забезпечувала непробиття кумулятивним 85-мм снарядом зі сталевою воронкою в межах курсових кутів: по корпусу ± 60 ", вежі - + 90 ". Для забезпечення захисту від снаряда даного типу інших танків було потрібно потовщення броні, яке призводило до значного збільшен-ня їх бойової маси: Т-55 на 7700 кг,« Об'єкт 430 »на 3680 кг, Т-10 на 8300 кг і« об'єкт 770 »на 3500 кг.
Збільшення товщини броні для забезпечення протівокумулятів-ної стійкості танків і відповідно їх маси на зазначені вище величини були неприйнятні. Рішення проблеми щодо зменшення маси броні фахівці філії ВНДІ-100 бачили в використанні в соста-ве броні склопластику і легких сплавів на основі алюмінію та титану, а також їх комбінації зі сталевою бронею.
У складі комбінованої броні алюмінієві і титанові сплави вперше були використані в конструкції броньовий захисту і-ти танкової вежі, в якій спеціально передбачена внут-ренняя порожнину заповнювалася алюмінієвим сплавом. З цією метою був розроблений спеціальний алюмінієвий ливарний сплав АБК11, що не піддається після лиття термічній обробці (через неможливе можности забезпечення критичної швидкості охолодження при за-Калці алюмінієвого сплаву в комбінованій системі зі сталлю). Варіант «сталь + алюміній» забезпечував при рівній протівокуму-лятівной стійкості зменшення маси броні в два рази по порівняй-нію з звичайної сталевої.
У 1959 р для танка Т-55 були спроектовані носова частина корпусу і вежа з двошаровою броньовий захистом «сталь + алюмінієвий сплав». Однак в процесі випробувань таких комбини-рова перешкод з'ясувалося, що двошаровий броня не володіючи-ла достатньої живучістю при багаторазових влучань броні-Бойн-подкалиберних снарядів - втрачалися взаємна опора шарів. Тому в подальшому були проведені випробування трьох-шарових броньових перешкод «сталь + алюміній + сталь», «титан + алюміній + титан». Виграш по масі дещо скоротився, але все одно залишався досить значним: комбінована бро-ня «титан + алюміній + титан» в порівнянні з монолітною сталь-ної бронею при однаковому рівні броньовий захисту при обстрілі 115-мм кумулятивними і підкаліберними снарядами забезпечувала-ла скорочення маси на 40%, поєднання «сталь + алюміній + сталь» давало 33% економії маси.
Т-64
У технічному проекті (квітень 1961 р) танка «виріб 432» спочатку розглядалися два варіанти наповнювача:
· Сталева броньовий виливок з ультрафорфоровимі вставками з вихідної базової товщиною по горизонталі дорівнює 420 мм з еквівалентної противокумулятивной захистом рівній 450 мм;
· Лита вежа, що складається зі сталевого броньовий основи, алюмінієвої противокумулятивной сорочки (заливається після виливки сталевого корпусу) і сталевому бронювання і алюмінію. Сумарна максимальна товщина стінок цієї вежі дорівнює ~ 500 мм і еквівалентна противокумулятивной захисту в ~ 460 мм.
Обидва варіанти веж давали більш ніж одну тонну економії ваги в порівнянні з цельностальной вежею рівній стійкості. На серійні танки Т-64 встановлювалася вежа з алюмінієвим наповнювачем.
Обидва варіанти веж давали більш ніж одну тонну економії ваги в порівнянні з цельностальной вежею рівній стійкості. На серійні танки «виріб 432» встановлювалася вежа з алюмінієвим наповнювачем. В ході накопичення досвіду виявився ряд недоліків вежі, в першу чергу пов'язані з її великими габаритами товщини лобового бронювання. Надалі в конструкції бронезахисту вежі на танку Т-64А в період 1967-1970 року застосовувалися сталеві вставки, після яких остаточно прийшли до оскільки він розглядався спочатку варіанту вежі з ультрафорфоровимі вставками (кулями), що забезпечує задану стійкість при меншому габариті. У 1961-1962 рр. основні роботи зі створення комбінований-ний броні розгорнулися на Жданівському (Маріупольському) метал-лургіческом заводі, на якому відбувалася налагодження технології двошарових виливків, проводилися обстріли різних варіантів броньових перешкод. Відлили і пройшли випробування 85-мм Кумул-тивними і 100-мм бронебійними снарядами зразки ( «сектора»)
комбінованої броні «сталь + алюміній + сталь». Для усунення «видавлений-вання» алюмінієвих вставок з тіла вежі необхідно було використання спеці-альних перемичок, які перешкоджали «видавлювання» алюмінію з порожнин сталевий башні.Танк Т-64 став першим в світі серійним танком, що має принципово новий захист, адекватну новим засобам ураження . До появи танка «Об'єкт 432» все броньовані машини име-ли монолітну або склад-ву броню.
Фрагмент креслення вежі танка об'єкт 434 із зазначенням товщини сталевих перешкод і наповнювача
Детальніше про броньовий захист Т-64 в матеріалі -
Застосування алюмінієвого сплаву АБК11 в конструкції броньовий захисту верхньої лобової частини корпусу (А) і передній частині вежі (Б)
досвідченого середнього танка «Об'єкт 432». Броньовий конструкція забезпечувала захист від впливу кумулятивного боєприпасу.
Верхній лобовий лист корпусу «вироби 432» встановлено під кутом 68 ° до вертикалі, комбінований, загальною товщиною 220 мм. Він складається із зовнішнього броньового листа товщиною 80 мм і внутрішнього листа склопластику товщиною 140 мм. В результаті розрахункова стійкість від кумулятивних боєприпасів становила 450 мм. Передня дах корпусу виконана з броні завтовшки 45 мм і мала відвороти - «вилиці» розташовані під кутом 78 ° 30 до вертикалі. Застосування склопластику обраної товщини, забезпечило і надійну (з перевищенням ТТТ) протирадіаційну захист. Відсутність в технічному проекті тильній плити після шару склопластику показує складний пошук правильних технічних рішень створення оптимальної трехпреградной перепони, які склалися пізніше.
Надалі від такої конструкції відмовилися на користь більш простої конструкції без «скул», що володіла більшою стійкістю від кумулятивних боєприпасів. Застосування комбінованої броні на танку Т-64А для верхньої лобової деталі (80 мм стали + 105 мм склопластику + 20 мм стали) і вежі зі сталевими вставками (1967-1970), а в подальшому з наповнювачем з керамічних куль (горизон-тальна товщина 450 мм) дозволило забезпечити захист від БПС (з бронепробиваемостью 120 мм / 60 ° з дальності 2 км) на дальності 0,5 км і від КС (пробивають 450 мм) при збільшенні маси броні на 2 т в порівнянні з танком т-62.
Схема технологічного процесу відливання вежі «об'єкта 432» з порожнинами під алюмінієвий наповнювач. При обстрілі вежа з когось бінірованний бронею забезпечувала повний захист від 85-мм і 100-мм кумулятивних снарядів, 100-мм бронебійних тупоголових снарядів і 115-мм подкапіберних снарядів при курсових кутах обстріли-ла ± 40 °, а також захист від 115- мм кумулятивного снаряда при курсовому вугіллі обстрілу ± 35 °.
Як наповнювачі випробовувалися високоміцний бетон, скло, діабаз, кераміка (фарфор, ультрафарфору, Урал) і раз-особисті склопластики. З випробуваних матеріалів кращими характеристиками володіли вкладиші з високоміцного ультрафарфору (питома струегасящая здатність в 2-2,5 рази вище, ніж у броньовий стали) і склопластик АГ-4С. Ці матеріали і були ре-рекомендували для застосування в якості наповнювачів в складі комбінованих броньових перешкод. Виграш по масі при ис-користуванні комбінованих броньових перешкод в порівнянні з монолітними сталевими становив 20-25%.
Т-64А
В процесі вдосконалення комбінованого захисту від вежі із застосуванням алюмінієвого наповнювача відмовилися. Одновремен-но з відпрацюванням конструкції вежі з наповни-телем з ультрафарфору в філії ВНДІ-100 за пропозицією В.В. Єрусалимського була раз-працюємо конструкція вежі із застосуванням ви-сокотвердих вставок зі сталі, призначалися-ся для виготовлення снарядів. Ці вставки, під-вергнута термічній обробці за методом диференціальної ізотермічного загартування, мали особливо тверду серцевину і щодо відповідності-но менш тверді, але більш пластичні зовніш-ні поверхневі шари. Виготовлена \u200b\u200bдосвід-ва вежа з високотверді вставками поки-залу при обстрілі навіть кращі результати по стійкості, ніж з залитими керамічними ша-рами.
Недоліком вежі з високотверді вставками була недостатня живучість зварного з'єднання між підпірною листом і опорою вежі, яке при ударі бронебійно-подкалиберного снаряда руйнувалося без пробиття.
В процесі виготовлення дослідної партії ба-шен з високотверді вставками, виявилося, не-можливо забезпечити мінімально необхідну ударну в'язкість (високотверді вставки через виготовлених партії при снарядному обстрілі дали підвищений крихке руйнування і пробив-тя). Від подальших робіт в цьому напрямку відмовилися.
(1967-1970 рр)
У 1975 році на озброєння була прийнята вежа з корундовим наповнювачем розроблена ВНІІТМ (у виробництві з 1970 р). Бронювання вежі - 115 сталь лита броньовий, 140 мм ультрафарфоровие кулі і тильна стінка 135 мм стали кут нахилу 30 градусів. технологія виливка веж з керамічним наповнювачем була відпрацьованого-тана в результаті спільної роботи ВНДІ-100, харківського заводу №75, Південно-Уральського заводу радиокерамики, ВППІ-12 і НИИБТ. З використанням-му досвіду роботи над комбі-лося раніше бронею корпусу цього танка в 1961-1964 рр. конструкторськими бюро заво-дів ЛКЗ і ЧТЗ спільно з ВНДІ-100 і його московським філією були розроблені варіанти корпусів з комбі-лося раніше бронею для тан-ков з керованою ракетною зброєю: «Об'єкт 287», «Об'єкт 288», «Об'єкт 772» і «Об'єкт 775».
корундовий куля
Вежа з корундовими кулями. Розмір лобовій захисту 400 ... 475 мм. Корми вежі -70 мм.
Згодом броньовий захист Харківських танків удосконалювалася, в тому числі і по напрямку застосування більш досконалих матеріалів перешкод, так з кінця 70-х на Т-64Б застосовувалися стали типу БТК-1Ш виготовлені шляхом електрошлакової переплавки. В середньому стійкість равнотолщінного листа отримана ЕШП на 10 ... 15 відсотків більше броньових сталей підвищеної твердості. В ході серійного виробництва до 1987-го року удосконалювалася і вежа.
Т-72 «Урал»
Бронювання ВЛД Т-72 «Урал» було аналогічно бронювання Т-64. На перших серіях танка застосовувалися вежі безпосередньо перероблені з веж Т-64. Надалі застосовувалася монолітна вежа з литої броньової сталі, з розміром 400 410 мм. Монолітні вежі забезпечували задовільну стійкість проти 100 105 мм бронебійних підкаліберних снарядів(БПС) , Але противокумулятивними стійкість зазначених веж по захисту від снарядів тих же калібрів поступалася башт з комбінованим наповнювачем.
Монолітна вежа з литої броньової сталі Т-72,
також застосовувалася на експортному варіанті танка Т-72М
Т-72А
Була посилена броня лобової деталі корпуса. Це було досягнуто за рахунок перерозподілу товщини сталевих броньових листів з метою збільшення товщини тильного листа. Таким чином товщини ВЛД склали 60 мм стали, 105 мм СТБ і тильний лист товщиною 50 мм. При цьому розмір бронюванні залишився колишній.
Великі зміни зазнало бронювання вежі. У серійному виробництві в якості наповнювача застосовувалися стрижні з неметалічних формувальних матеріалів, скріплених перед заливкою за допомогою металевої арматури (т.зв. піщані стрижні).
Вежа Т-72А з піщаними стрижнями,
Також застосовувалася на експортних варіантах танка Т-72М1
фото http://www.tank-net.com
У 1976-му році на УВЗ були спроби виробництва веж застосовувалися на Т-64А з облицьованими корундовими кулями, але освоїти подібну технологію там не вдалося. Це вимагало нових виробничих потужностей та освоєння нових технологій, що не були створені. Причиною цього було бажання знизити вартість Т-72А, які також масово поставлялися в зарубіжні країни. Таким чином, стійкість башти від БПС танка Т-64А перевершувала стійкість Т-72 на 10%, а противокумулятивними стійкість була вище на 15 ... 20%.
Лобова деталь Т-72А з перерозподілом товщини
і збільшеним захищає тильним шаром.
При збільшенні товщини тильного листа тришарова перешкода збільшується стійкість.
Це є наслідком того, що по тильній броні діє деформований снаряд, частково зруйнований в першому сталевому шарі
і втратив не тільки швидкість, але і первинну форму головної частини.
Вага тришарової броні, необхідний для досягнення рівня стійкості еквівалент-лентной по вазі сталевої броні, знижується при зменшенні товщини
лицьової броні-вої плити до 100- 130 мм (у напрямку обстрілу) і відповідному збільшен-ня товщини тильній броні.
Середній стеклотекстолитовую шар слабо впливає на противоснарядную стійкість тришарової перепони (І.І. Терьохін, НДІ став) .
Лобова деталь ПТ-91м (аналогічна Т-72А)
Т-80Б
Посилення захисту Т-80Б здійснювалося за рахунок застосування катаної броні підвищеної твердості типу БТК-1 для деталей корпусу. Лобова деталь корпусу мала оптимальне співвідношення товщини трехпреградной броні аналогічне запропонованого для Т-72А.
У 1969 р колективом авторів трьох підприємств було запропоновано нову противоснарядная броня марки БТК-1 підвищеної твердості (dотп \u003d 3,05- 3,25 мм), з-тримає в своєму складі 4,5% нікелю і добавки міді, молібдену і ванадію . У 70-і роки був проведений комплекс дослід-ницького і виробничих робіт по стали БТК-1, який дав можливість приступити до впровадження її у виробництво танків.
Результати випробування штампованих бортів товщиною 80 мм зі сталі БТК-1 показали, що вони рівноцінні по стійкості серійним бортах товщиною 85 мм. Даний тип сталевої броні застосовувався при виготовленні корпусів танків Т-80Б і Т-64А (Б). Також БТК-1 застосовується в конструкції пакета наповнювача в башті танків Т-80У (УД), Т-72Б. Броня БТК-1 має підвищену противоснарядную стій-кість проти подкалиберних снарядів під кутами обстрілу 68-70 (на 5-10% більше в порівнянні з серійною бронею). Зі збільшенням товщини різни-ца між стійкістю броні БТК-1 і серійної бронею середньої твердості, як прави-ло, збільшується.
При розробці танка були спроби створити литу башту зі сталі підвищеної твердості, які не увінчалися успіхом. В результаті була вибрана конструкція вежі з литої броні середньої твердості з піщаним стрижнем по типу вежі танка Т-72А причому товщини броні башти Т-80Б було збільшено, такі вежі були прийняті для серійного виробництва з 1977-го року.
Подальше посилення бронювання танка Т-80Б досягнуто в Т-80БВ, прийнятому на озброєння в 1985 р Броньовий захист лобової частини корпусу і башти цього танка принципово така ж, як на танку Т-80Б, але складається з посиленою комбінованої броні, і з навісний динамічного захисту «Контакт-1». В ході переходу на серійне виробництво танка Т-80У на деяких танках Т-80БВ останніх серій (об'єкт 219РБ) встановлювалися башти по типу Т-80У, але зі старим СУО і комплексом керованого озброєння «Кобра».
Танки Т-64, Т-64А, Т-72А і Т-80Б можна умовно за критеріями технології виробництва і рівнем стійкості віднести до першого покоління реалізації комбінованого бронювання на вітчизняних танків. Цей період має рамки в межах середини 60-х - початку 80-х років. Бронювання танків зазначених вище в цілому забезпечувало високу стійкість від найбільш поширених протитанкових засобів (ПТС) зазначеного періоду. Зокрема стійкість від бронебійних снарядів типу (БПС) і оперених бронебійних підкаліберних снарядів з складовим сердечником типу (ОПЗ). Прикладом можуть служити снаряди типу БПС L28A1, L52A1, L15A4 і ОПЗ типу M735 і БМ22. Причому відпрацювання захисту вітчизняних танків велася саме з урахуванням забезпечення стійкості від ОПЗ з складовою активною частиною БМ22.
Але корективи в дану ситуацію внесли дані, отримані в результаті обстрілу зазначених танків отриманими в якості трофеїв в ході арабо-ізраїльської війни 1982 року ОПЗ типу М111 з моноблоковим твердосплавним сердечником на основі вольфраму і високоефективним демпфирующим балістичним наконечником.
Одним з висновків спеціальної комісії з визначення противоснарядной стійкості вітчизняних танків було те, що М111 має переваги перед вітчизняними 125 мм снарядом БМ22 по дальності пробиття під кутом 68° комбінованої броні ВЛД серійних вітчизняних танків. Це дає підставу вважати, що снаряд М111 відпрацьовувався переважно для ураження ВЛД танка Т72 з урахуванням особливостей її конструкції, в той час як снаряд БМ22 відпрацьовувався за монолітною броні під кутом 60 градусів.
У відповідь на це по завершенні ОКР «Віддзеркалення» на танки вищевказаних типів в ході капітального ремонту на ремзаводі МО СРСР на танках з 1984 року здійснювалося додаткове посилення верхньої лобової деталі. Зокрема на Т-72А встановлювалася додаткова плита товщиною 16 мм, що забезпечувало еквівалентну стійкість 405 мм від ОПЗ М111 при швидкості межі кондиційного поразки 1428 м / с.
Не в меншій мірі вплинули бойові дії в 1982 році на Близькому Сході і на протівокомулятівную захист танків. З червня 1982 р до січня 1983 р ході виконання ДКР «Контакт-1» під керівництвом Д.А. Рототаева (НДІ Сталі) проводилась робота по установці динамічного захисту (ДЗ) на вітчизняні танки. Стимулом для цього послужила продемонстрована в ході бойових дій ефективність ізраїльської ДЗ типу «Блайзер». Варто нагадати, що ДЗ розроблялася в СРСР вже в 50-х роках, але з певних причин на танки не встановлювалася. Подібна ці питання розглянуті в статті.
Таким чином, з 1984-го року для вдосконалення захисту танківТ-64А, Т-72А і Т-80Б було вжито заходів в рамках ДКР «Віддзеркалення» і «Контакт-1», які забезпечили їх захищеність від найбільш поширених ПТС зарубіжних країн. В ході серійного виробництва танки Т-80БВ, Т-64БВ вже враховували ці рішення і додатковими приварними плитами не оснащуються.
Рівень трехпреградной (сталь + стеклотекстолит + сталь) броньовий захисту танків Т-64А, Т-72А і Т-80Б забезпечувався підбором оптимальних товщин і твердості матеріалів лицьової і тильної сталевих перешкод. Наприклад, підвищення твердості сталевого лицьового шару веде до зниження протівокумулятів-ної стійкості комбінованих перешкод, встановлених під великими конструктивні-ми кутами (68 °). Це відбувається внаслідок зниження витрати кумулятивного струменя на впровадження в лицьовий шар і, отже, збільшення її частки, яка бере участь в поглибленні кавер-ни.
Але зазначені заходи були лише рішеннями по модернізації, в танках, виробництво яких почалося з 1985-го року, таких як Т-80У, Т-72Б і Т-80УД були застосовані нові рішення, які умовно можуть їх віднести до другого покоління реалізації комбінованого бронювання . У конструкції ВЛД стала застосовуватися конструкція з додатковим внутрішнім шаром (або шарами) між неметаллическим наповнювачем. Причому внутрішній шар виготовлявся зі сталі підвищеної твердості.Збільшення твердості внутрішнього шару сталевих комбінований-них перешкод, розташованих під великими кутами, веде до підвищення противокумулятивной стійкості перешкод. Для малих кутів твердість середнього шару істотного впливу не має.
(Сталь + СТБ + сталь + СТБ + сталь).
На танках Т-64БВ нового випуску додаткове бронювання ВЛД корпусу не встановлювалося, так як нова конструкція вже була
адаптована для захисту від БПС нового покоління - три шари сталевої броні, між якими розміщені два шари склопластику, загальною товщиною 205 мм (60 + 35 + 30 + 35 + 45).
При меншій загальній товщині, ВЛД нової конструкції по стійкості (без урахування ДЗ) проти БПС перевершувала ВЛД старої конструкції з додатковим 30-мм листом.
Схожа структура ВЛД застосовувалася і на Т-80БВ.
Існувало два напрямки в створенні нових комбінованих перешкод.
Перше розроблене в Сибірському філії академії наук СРСР (інститут гідродинаміки ім. Лаврентьєва, В. В. Рубцов, І. І. Терьохін). Цей напрямок представляло собою коробчатую (плити коробчатого типу, залиті пенаполіуретаном) або пористу структуру. Ніздрювата перешкода має підвищені противокумулятивними властивостями. Її прин-цип протидії полягає в тому, що за рахунок явищ, що відбуваються на межі розділу двох середовищ, частина кінетичної енергії кумулятивного струменя, спочатку перейшла в головну ударну хвилю, трансформується в кінетичну енергію середовища, яка повторно взаємодіє з кумулятивною струменем.
Друге запропоноване НДІ Сталі (Л. Н. Анікіна, М. І. Маресьєв, І.І. Терьохін). При пробитті кумулятивної струменем комбінованої перешкоди (сталева плита - наповнювач - тонка сталева пластина) відбувається куполообразное випинання тонкої пластини, вершина опуклості рухається в напрямку, нормальному до тильної поверх-ності сталевий плити. Зазначене рух триває після пробиття тонкої пла-Стін протягом усього часу проходження струменя за складову перешкоду. При оптимально обраних геометричних параметрах зазначених складових перешкод після їх пробивання головною частиною кумулятивного струменя відбуваються додаткові зіткнення її частинок з крайкою пробоїни в тонкій пластині, що призводять до зниження пробивну здатність струменя. Як наповнювачі досліджувалася гума, поліуретан, кераміка.
Даний тип броні аналогічний за своїми принципами Британської броні «Burlington », яка застосовувалася на західних танках початку 80-х років.
Подальший розвиток конструкції і технології виготовлення литих веж полягало в тому, що комбінована броня лобових і бортових частин вежі утворювалася за рахунок відкритої зверху порожнини, в яку монтувався складний наповнювач, що закривається зверху приварними кришками (заглушками). Вежі такої конструкції застосовуються на більш пізніх модифікаціях танків Т-72 і Т-80 (Т-72Б, Т-80У і Т-80УД).
На Т-72Б застосовувалися вежі з наповнювачем у вигляді плоскопаралельних пластин (відображають листів) і вставок зі сталі підвищеної твердості.
На Т-80У з наповнювачем з пористих литих блоків (чарункова виливок), що заливаються полімером (поліефіруретан), і сталевих вставок.
Т-72Б
Бронювання вежі танка Т-72 відноситься до «напівактивна» типу.У передній частині вежі розташовані дві порожнини, розташовані під кутом 54-55 градусів до поздовжньої осі знаряддя. У кожній порожнини пакет з 20 30-мм блоків, кожен з яких складається з 3 шарів, склеєних разом. Шари блоку: 21-мм броньовий плита, 6-мм шар гуми, 3-мм металева плита. До броньовий плиті кожного блоку приварені 3 тонкі металеві пластинки, що забезпечують відстань між блоками 22 мм. Обидві порожнини мають 45-мм броньовий плиту, розташовану між пакетом і внутрішньою стінкою порожнини. Загальна вага вмісту двох порожнин 781 кг.
Зовнішній вигляд пакета бронювання танка Т-72 з відбивають листами
І вставками сталевої броні БТК-1
фото пакета J. Warford. Journal of military ordnance.May 2002
Принцип дії пакетів з відбивають листами
Бронювання ВЛД корпусу Т-72Б перших модифікацій складалося з складовою броні зі сталі середньої і підвищеної твердості приріст стійкості і еквівалентну йому зниження бронебойного дії боепрі-пасу забезпечується за рахунок витрати струменя на розділі середовищ. Сталева складальна перешкода є одним з найпростіших конструктивних рішень протиснарядного захисного пристрою. Така комбінована броня з декількох сталь-них плит, забезпечувала 20% -ний шиї-Гриша в масі в порівнянні з гомогенної бронею може при тих же габаритних розмірах.
Надалі застосовувався більш складний варіант бронювання з використанням «відображають листів» за принципом функціонування аналогічних пакету, що застосовується в башті танка.
На башті і корпусі Т-72Б встановлювався ДЗ «Контакт-1». Причому контейнери встановлені безпосередньо на вежу без надання їм кута забезпечує максимально ефективну роботу ДЗ.В результаті цього ефективність ДЗ встановленої на вежі була значно знижена. Можливим поясненням є те, що при проведенні державних випробувань Т-72АВ в 1983-му році випробовуваний танк був враженийчерез наявність ділянок, які не перекритих контейнерами ДЗ і конструктори намагалися домогтися кращого перекриття вежі.
Починаючи з 1988 року ВЛД і вежа була посилена комплексом ДЗ «Контакт-V»Забезпечує захист не тільки від кумулятивних ПТС а й від ОПЗ.
Структура броні з відбивають листами це бар'єр, що складається з 3-х шарів: плити, прокладки і тонкої пластини.
Проникання кумулятивного струменя в броню з «відбивають» листами
Рентгенівський знімок демонструє бічні зміщення частинок струменя
І характер деформування пластини
Струмінь, проникаючи в плиту, створює напруги, що призводять спочатку до місцевого спучуванню тильній поверхні (а), а потім до її руйнування (б). При цьому відбувається значне випинання прокладки і тонкого листа. Коли струмінь пробиває прокладку і тонку пластину, остання вже почала рух в сторону від тильної поверхні плити (в). Оскільки між напрямком руху струменя і тонкої пластини є деякий кут, то в якийсь момент часу пластина починає набігати на струмінь, руйнуючи її. Ефект від використання «відображають» листів може досягати 40% в порівнянні з монолітною бронею тієї ж маси.
Т-80У, Т-80УД
При вдосконаленні броньовий захисту танків 219М (А) і 476, 478 розглядалися різні варіанти перешкод особливістю яких було використання енергії самої кумулятивного струменя для її руйнування. Це були наповнювачі коробчатого і пористого типу.
У прийнятому варіанті складається з пористих литих блоків, що заливаються полімером, зі сталевими вставками. Бронювання корпусу забезпечується оптимальним співвідношенням товщини стеклотекстолитовую наповнювача і сталевих платин високої твердості.
Вежа Т-80У (Т-80УД) має товщину зовнішньої стінки 85 ... 60 мм, тильній - до 190 мм. У відкриті зверху порожнини, в монтувався складний наповнювач, який складався з пористих литих блоків, що заливаються полімером (ПУМ) встановленого в два ряди і розділених сталевою плитою 20 мм. За пакетом встановлена \u200b\u200bплита БТК-1 товщиною 80 мм.На зовнішній поверхні чола вежі в межах курсового кута + 35 встановленіцілісні V -образні блоки динамічного захисту «Контакт-5». На ранніх варіантах Т-80УД і Т-80У встановлювався НКДЗ «Контакт-1».
Детальніше про історію створення танка Т-80У дивіться у фільмі -Відео про танк Т-80У (об'єкт 219А)
Бронювання ВЛД многопреградное. З початку 80-х років було випробувано кілька варіантів конструкції.
Принцип дії пакетів з «Ніздрюватим наповнювачем»
Цей тип броні реалізує спосіб так званих «напівактивна» систем захисту, в яких для захисту використовується енергія самого засоби ураження.
Спосіб запропонований інститутом гідродинаміки Сибірського відділення АН СРСР і полягає в наступному.
Схема дії яче-істой противокумулятивной захисту:
1 - кумулятивний струмінь; 2 рідина; 3 - металеві-чна стінка; 4 - ударна хвиля стиснення;
5 - вторинна хвиля стиснення; 6 - схлопування каверни
Схема одинарних осередків: а циліндричні, б - сферична
Сталева броня з полеуретановоми (полеефіруретановим) наповнювачем
Результати досліджень зразків пористих перешкод в різному кон-структивно і технологічному виконанні були підтверджені натурними випробуваннями при обстрілі кумулятивними снарядами. Результати показали, що застосування пористого шару замість склопластику дозволяє зменшити габаритні розміри перешкоди на 15%, а масу - на 30%. У порівнянні з монолітною сталлю може бути досягнуто зменшення маси шару до 60% при збереженні близького до неї габариту.
Принцип дії броні "відкольних" типу.
У тильній частині пористих блоків також знаходяться заповнені полімерним матеріалом порожнини. Принцип дії цього типу броні приблизно такий же, як і ячеистой броні. Тут також для захисту використовується енергія кумулятивного струменя. Коли кумулятивний струмінь, рухаючись, виходить на вільну тильну поверхню перепони, елементи перепони у вільній тильній поверхні під дією ударної хвилі починають рухатися в напрямку руху струменя. Якщо ж створити умови, при яких матеріал перепони буде рухатися на струмінь, то енергія летять від вільної поверхні елементів перепони буде витрачатися на руйнування самої струменя. А такі умови можна створити виготовленням на тильній поверхні перепони напівсферичних або параболічних порожнин.
Деякі варіанти верхньої лобової деталі танка Т-64А, Т-80, варіант Т-80УД (Т-80У), Т-84 і розробка нової модульної ВЛД Т-80У (КБТМ)
Наповнювач вежі Т-64А з керамічними кульками та варіанти пакета Т-80УД -
ячеистая виливок (наповнювач з пористих литих блоків, що заливаються полімером)
і металокерамічний пакет
Подальші вдосконалення конструкції було пов'язані з переходом на вежі зі звареною основою. Розробки, спрямовані на збільшення динамічних характеристик міцності литих броньових сталей з метою підвищення противоснарядной стійкості, дали істотно менший ефект, ніж аналогічні розробки за катаної броні. Зокрема в 80-і роки були розроблені і готові до серійного виробництва нові сталі підвищеної твердості: СК-2Ш, СК-3Ш. Таким чином, застосування веж з основою з прокату дозволило без збільшення маси підвищити захисний еквівалент по основі вежі. Такі розробки зробили НДІ Сталі спільно з конструкторськими бюро, вежа з основою з прокату для танка Т-72Б володіла кілька збільшеним (на 180 л.) Внутрішнім об'ємом, зростання маси склав до 400 кг в порівнянні з серійною литий вежею танка Т-72Б.
Вар і ант вежі вдосконаленого Т-72, \u200b\u200bТ-80УД зі звареною основою
і металокерамічним пакетом, серійно не застосовувалася
Пакет наповнювача вежі виконувався із застосуванням керамічних матеріалів і сталі підвищеної твердості або з пакета на основі сталевих пластин з «відбивають» листами. Пророблялися варіанти веж з знімним модульним бронюванням для лобових і бортових частин.
Т-90С / А
Стосовно до башт танків одним з істотних резервів посилення їх противоснарядной захисту або зниження маси сталевої основи вежі при збереженні існуючого рівня противоснарядной захисту є підвищення стійкості застосовуваної для башт сталевої броні. Основа вежі Т-90С / А виготовлена зі сталевої броні середньої твердості, Яка суттєво (на 10-15%) перевершує по противоснарядной стійкості литу броню середньої твердості.
Таким чином, при однаковій масі вежа, виконана з катаної броні, може мати більш високу противоснарядную стійкість, ніж вежа з литої броні і, крім того, в разі застосування для вежі катаної броні можливе подальше підвищення її противоснарядной стійкості.
Додатковою перевагою вежі з прокату є можливість забезпечення більш високої точності її виготовлення, так як при виготовленні литий броньовий основи вежі, як правило, не забезпечується необхідна якість лиття і точність виливки від геометричних розмірів і маси, що викликає необхідність проведення трудомістких і немеханізованих робіт по усуненню дефектів лиття, підгонки розмірів і маси виливка, включаючи підгонку порожнин під наповнювачі. Реалізація переваг конструкції вежі з прокату в порівнянні з литою вежею можлива тільки тоді, коли її противоснарядная стійкість і живучість в місцях розташування з'єднань деталей з катаної броні відповідає загальним вимогам по противоснарядной стійкості і живучості вежі в цілому. Зварні з'єднання вежі Т-90С / А виконані з перекриттям повністю або частково стиків деталей і зварних швів з боку снарядного обстрілу.
Товщина броні бортових стінок - 70 мм, лобові броньові стінки мають товщину 65- 150 мм дах вежі виконана зварної з окремих деталей, що знижує жорсткість конструкції при фугасні впливі.На зовнішній поверхні чола вежі встановленіV -образні блоки динамічного захисту.
Варіанти веж з зварної основою Т-90А і Т-80УД (з модульною бронею)
Інші матеріали по броні:
Використано матеріали:
Вітчизняні броньовані машини. XX століття: Наукове видання: / Солянкин А.Г, Желтов І.Г., Кудряшов К.Н. /
Том 3. Вітчизняні броньовані машини. 1946-1965 рр.- М .: ТОВ «Видавництво" Цейхгауз "», 2010.
М.В. Павлова і І.В. Павлова «Вітчизняні броньовані машини 1945-1965» - тив №3 2009
Теорія і конструкція танка. - Т. 10. Кн. 2. Комплексний захист / Под ред. д.т.н., проф. П. П. Ісакова. - М.: Машинобудування, 1990..
J. Warford. The first look at Soviet special armor. Journal of military ordnance. May 2002.
У добу, коли партизан, озброєний ручним гранатометом, може знищити пострілом все, починаючи від основного бойового танка і до вантажівки з піхотою, слова Вільяма Шекспіра «І зброярі тепер в пошані» як не можна більш актуальні. Технології бронювання розвиваються для захисту всіх бойових одиниць, від танка до пішого солдата.
До традиційних загроз, які завжди стимулювали розробку броні для транспортних засобів, відносяться високошвидкісний кінетичний снаряд, вистрілює з гармат ворожих танків, кумулятивні боєголовки ПТУР, безвідкатні гармати і гранатомети піхоти. Втім, бойовий досвід протиповстанських і миротворчих операцій, що проводяться збройними силами, показав, що бронебійні кулі з гвинтівок і кулеметів разом з всюдисущими саморобними вибуховими пристроями або придорожніми бомбами стали основною загрозою для легких бойових машин.
В результаті, в той час, як багато хто з нинішніх розробок в сфері бронювання націлені на захист танків і БТР, існує також зростаючий інтерес до схем бронювання для більш легких машин, так само як і до поліпшених типам бронежилетів для особового складу.
Основним типом броні, яким оснащуються бойові машини, є товстолистовий метал, зазвичай це сталь. В основних бойових танках (ОБТ), він приймає форму катанной гомогенної броні (RHA - rolled homogeneous armour), хоча в деяких більш легких машинах, наприклад в БТР M113, застосовується алюміній.
Перфорована сталева броня є пластини з групою отворів, просвердлених перпендикулярно лицьової поверхні і мають діаметр менше половини діаметра передбачуваного снаряда противника. Отвори зменшують масу броні, при цьому, що стосується здатності витримувати кінетичні загрози, то зниження характеристик броні в цьому випадку мінімально.
Покращена сталь
Пошуки найкращого типу броні тривають. Покращені стали дозволяють підвищити захищеність при збереженні початкової маси або для більш легких листів зберегти існуючі рівні захисту.
Німецька компанія IBD Deisenroth Engineering працювала спільно зі своїми постачальниками стали над розробкою нової високоміцної азотної стали. У порівняльних випробуваннях з існуючої сталлю Armox500Z High Hard Armour, вона показала, що захист від стрілецьких боєприпасів калібру 7,62x54R може бути досягнута за рахунок застосування листів, що мають товщину близько 70% від товщини, необхідної при використанні колишнього матеріалу.
У 2009 році британська Лабораторія оборонної науки і технології DSTL у співпраці з компанією Coras анонсувала броньовий сталь. названу Super Bainite. Виготовляється вона за допомогою процесу, відомого як изотермическая гарт, вона не вимагає дорогих присадок для запобігання утворення тріщин в процесі виробництва. Новий матеріал створюється за рахунок нагрівання стали до 1000 ° C, наступного охолодження до 250 ° C, потім витримування при цій температурі +8 годин до остаточним охолодженням до кімнатної температури.
У випадках, коли противник не має бронебойного озброєння, навіть комерційна сталева пластина може послужити хорошу службу. Наприклад, мексиканські наркобанди використовують важко броньовані вантажівки, оснащені сталевим листом для захисту від стрілецької зброї. Виходячи з широкого застосування в конфліктах малої інтенсивності в світі, що розвивається так званої "техніки", вантажівок обладнаних кулеметами або легкими гарматами, було б дивно, якби армії не зіткнулися віч-на-віч з подібною броньованої "технікою" під час майбутніх заворушень.
композитна броня
Композитна броня, що складається з шарів різних матеріалів, наприклад металів, пластиків, кераміки або повітряного прошарку, довела велику ефективність у порівнянні зі сталевою бронею. Керамічні матеріали крихкі і при використанні в чистому вигляді забезпечують тільки обмежену захист, але в поєднанні з іншими матеріалами вони утворюють композиційну конструкцію, яка зарекомендувала себе як ефективного захисту машин або окремих солдатів.
Першим композитним матеріалом, який отримав широке поширення, став матеріал під назвою «Комбінація K». Як повідомлялося, він являв собою склопластик між внутрішнім і зовнішнім листами стали; він застосовувався на радянських танках T-64, що надійшли на озброєння в середині 60-х років.
Броня Chobham британської розробки була встановлена \u200b\u200bспочатку на британському експериментальному танку FV 4211. Поки вона засекречена, але, за неофіційними даними, вона складається з декількох еластичних шарів і керамічних плиток, укладених в металеву матрицю і приклеєних до опорній плиті. Вона була використана на танках Challenger I і II і на M1 Abrams.
Цей клас технології може і не знадобитися, якщо атакуючий не має складного бронебойного озброєння. У 2004 році розсерджений американський громадянин обладнав бульдозер Komatsu D355A композитної бронею власної розробки, виготовленої з бетону, укладеного між сталевими листами. Броня товщиною 300 мм була непробивною для стрілецької зброї. Ймовірно, обладнання подібним чином наркобандами і повстанцями своїх машин - це всього лише питання часу.
додатки
Замість того щоб обладнати машини все товщою і важкої сталевої або алюмінієвої бронею, армії почали приймати на озброєння різні форми навісний додаткового захисту.
Одним з добре відомих прикладів навісний пасивної броні на основі композиційних матеріалів є модульна рсшіряемая броньовий система Mexas (Modular Expandable Armour System). Розроблена німецької IBD Deisenroth Engineering, вона виготовлялася компанією Chempro. Сотні броньових комплектів були виготовлені для гусеничних і колісних броньованих бойових машин, а також колісних вантажівок. Система встановлювалася на танк Leopard 2, БТР M113 і колісні машини, наприклад Renault 6 x 6 VAB і німецьку машину Fuchs.
Компанія розробила і почала поставки своєї наступної системи - просунутої модульної броньовий захисту Amap (Advanced Modular Armor Protection). Вона базується на сучасних сталевих сплавах, алюмінієво-титанових сплавах, нанометричних сталях, кераміці і нанокеараміческіх матеріалах.
Вчені з вищезгаданої лабораторії DSTL розробили додаткову керамічну систему захисту, яка могла б навішуватися на машини. Після того як ця броня була розроблена для серійного виробництва британською компанією NP Aerospace і отримала позначення Camac EFP, вона була використана в Афганістані.
В системі застосовуються невеликі шестикутні сегменти з кераміки, розмір, геометрія і розміщення яких в масиві були досліджені лабораторією DSTL. Окремі сегменти скріплюються литим полімером і укладаються в композиційний матеріал з високими балістичними характеристиками.
Застосування навісних панелей активно-реактивної броні (динамічний захист) для захисту машин добре відомо, але детонація таких панелей може пошкодити машині і становить загрозу для піхоти, що знаходиться поблизу. Як каже її назву, самообмежуються активно-реактивна броня Slera (self-limiting explosive reactive armour) обмежує поширення впливу вибуху, але розплачується за це дещо зниженими характеристиками. У ній застосовуються матеріали, які можна класифікувати як пасивні; вони не настільки ефективні в порівнянні з повністю детоніруемимі вибуховими речовинами. Проте, Slera може забезпечити захист від множинних влучень.
Невибухових активно-реактивна броня NERA (Non-Explosive Reactive Armour) розвиває цю концепцію далі і, будучи пасивної, пропонує такий самий захист, як і Slera, плюс хороші характеристики захисту від багаторазового ураження проти кумулятивних боєголовок. Non-Energetic Reactive Armour (неенергетичних активно-реактивна броня) має додатково поліпшені характеристики для боротьби з кумулятивними боєголовками.
З моменту появи бронетехніки одвічне бій між снарядом і бронею загострилося. Одні конструктори прагнули збільшити пробивну здатність снарядів, інші підвищували стійкість броні. Боротьба триває і зараз. Про те, як влаштована сучасна танкова броня, «Популярною механіці» розповів професор МГТУ ім. Н.е. Баумана, директор з науки НДІ стали Валерій Григорян
Спочатку атака на броню велася в лоб: поки основним видом впливу був бронебійний снаряд кінетичної дії, дуель конструкторів зводилася до збільшення калібру гармати, товщини і кутів нахилу броні. Ця еволюція добре видно на прикладі розвитку танкових озброєнь і броні у Другій світовій. Конструктивні рішення того часу досить очевидні: зробимо перешкоду товщі; якщо її нахилити - снаряду доведеться пройти більший шлях в товщі металу, та й імовірність рикошету збільшиться. Навіть після появи в боєкомплект танкових і протитанкових гармат бронебійних снарядів з жорстким неруйнівного сердечником мало що змінилося.
Елементи динамічного захисту (ЕДЗ)
Являють собою «сендвічі» з двох металевих пластин і вибухової речовини. ЕДЗ поміщені в контейнери, кришки яких захищають їх від зовнішніх впливів і одночасно представляють собою метану елементи
смертельний плювок
Однак уже на початку Другої світової в вражаючих властивості боєприпасів сталася революція: з'явилися кумулятивні снаряди. У 1941 році Hohlladungsgeschoss ( «снаряд з виїмкою в заряді») почали застосовувати німецькі артилеристи, а в 1942-му і в СРСР був прийнятий на озброєння 76-мм снаряд БП-350А, розроблений після вивчення трофейних зразків. Так були влаштовані і знамениті фауст-патрони. Виникла проблема, що не розв'язна традиційними способами через неприйнятного збільшення маси танка.
У головній частині кумулятивного боєприпасу зроблена конічна виїмка у вигляді облицьованої тонким шаром металу воронки (розтрубом вперед). Детонація вибухової речовини починається з боку, найближчій до вершини воронки. Детонационная хвиля «схлопивается» воронку до осі снаряда, а оскільки тиск продуктів вибуху (майже півмільйона атмосфер) перевищує межу пластичної деформації обкладки, остання починає вести себе як квазіжідкость. Такий процес не має нічого спільного з плавленням, це саме «холодну» протягом матеріалу. З схлопивается воронки видавлюється тонка (порівнянна з товщиною оболонки) кумулятивний струмінь, яка розганяється до швидкостей порядку швидкості детонації ВР (а іноді і вище), тобто близько 10 км / с і більше. Швидкість кумулятивного струменя істотно перевищує швидкість поширення звуку в матеріалі броні (близько 4 км / с). Тому взаємодія струменя і броні відбувається за законами гідродинаміки, тобто вони поводяться як рідини: струмінь зовсім не пропалює броню (це широко поширена помилка), а проникає в неї, подібно до того як струмінь води під тиском розмиває пісок.
листкова захист
Першою захистом від кумулятивних боєприпасів стало застосування екранів (двухпреградной броні). Кумулятивний струмінь формується не миттєво, для її максимальної ефективності важливо підірвати заряд на оптимальній відстані від броні (фокусна відстань). Якщо перед основною бронею помістити екран з додаткових листів металу, то підрив відбудеться раніше і ефективність впливу знизиться. Під час Другої світової для захисту від фаустпатронів танкісти кріпили на свої машини тонкі металеві листи і сітчасті екрани (поширена байка про використання в цій якості панцирних ліжок, хоча в реальності застосовувалися спеціальні сітки). Але таке рішення було не дуже ефективним - приріст стійкості становив в середньому всього 9-18%.
Тому при розробці нового покоління танків (Т-64, Т-72, \u200b\u200bТ-80) конструктори застосували інше рішення - багатошарову броню. Вона складалася з двох шарів сталі, між якими містився шар малоплотних наповнювача - склопластику або кераміки. Такий «пиріг» давав виграш в порівнянні з монолітною сталевою бронею до 30%. Однак цей спосіб був непридатний для вежі: у цих моделей вона лита і помістити всередину склопластик складно з технологічної точки зору. Конструктори ВНДІ-100 (нині ВНДІ «Трансмаш») запропонували вплавлятися всередину баштовій броні кулі з ультрафарфору, питома струегасящая здатність якого в 2-2,5 рази вище, ніж у броньовий стали. Фахівці НДІ стали вибрали інший варіант: між зовнішнім і внутрішнім шарами броні містилися пакети з високоміцної твердої сталі. Вони брали на себе удар ослабленою кумулятивного струменя на швидкостях, коли взаємодія відбувається вже не за законами гідродинаміки, а в залежності від твердості матеріалу.
напівактивна броня
Хоча загальмувати кумулятивну струмінь досить непросто, вона вразлива в поперечному напрямку і легко може бути зруйнована навіть слабким боковим впливом. Тому подальший розвиток технології полягала в тому, що комбінована броня лобових і бортових частин литий вежі утворювалася за рахунок відкритої зверху порожнини, заповненої складним наповнювачем; зверху порожнину закривалася приварними заглушками. Вежі такої конструкції застосовувалися на більш пізніх модифікаціях танків - Т-72Б, Т-80У і Т-80УД. Принцип дії вставок був різним, але використовував згадану «бічну вразливість» кумулятивного струменя. Таку броню прийнято відносити до «напівактивним» системам захисту, оскільки в них використовується енергія самого засоби ураження.
Один з варіантів таких систем - ячеистая броня, принцип дії якої був запропонований співробітниками Інституту гідродинаміки Сибірського відділення АН СРСР. Броня складається з набору порожнин, заповнених квазіжідкім речовиною (поліуретан, поліетилен). Кумулятивний струмінь, потрапивши в такий обсяг, обмежений металевими стінками, генерує в квазіжідкості ударну хвилю, яка, відбиваючись від стінок, повертається до осі струменя і схлопивается каверну, викликаючи гальмування і руйнування струменя. Такий тип броні забезпечує виграш по противокумулятивной стійкості до 30-40%.
Ще один варіант - броня з відбивають листами. Це тришарова перешкода, що складається з плити, прокладки і тонкої пластини. Струмінь, проникаючи в плиту, створює напруги, що призводять спочатку до місцевого спучуванню тильній поверхні, а потім до її руйнування. При цьому відбувається значне випинання прокладки і тонкого листа. Коли струмінь пробиває прокладку і тонку пластину, остання вже почала рух в сторону від тильної поверхні плити. Оскільки між напрямками руху струменя і тонкої пластини є деякий кут, то в якийсь момент часу пластина починає набігати на струмінь, руйнуючи її. У порівнянні з монолітною бронею тієї ж маси ефект від використання «відображають» листів може досягати 40%.
Наступним удосконаленням конструкції був перехід на вежі зі звареною основою. Стало ясно, що розробки по збільшенню міцності катаної броні більш перспективні. Зокрема, в 1980-х роках були розроблені і готові до серійного виробництва нові сталі підвищеної твердості: СК-2Ш, СК-3Ш. Застосування веж з основою з прокату дозволило підвищити захисний еквівалент по основі вежі. В результаті вежа для танка Т-72Б з основою з прокату володіла збільшеним внутрішнім об'ємом, зростання маси склав 400 кг в порівнянні з серійною литий вежею танка Т-72Б. Пакет наповнювача вежі виконувався із застосуванням керамічних матеріалів і сталі підвищеної твердості або з пакета на основі сталевих пластин з «відбивають» листами. Еквівалентна бронестойкости стала дорівнює 500-550 мм гомогенної сталі.
При пробитті елемента ДЗ кумулятивної струменем вибухова речовина, що знаходиться в ньому, детонує і металеві пластини корпусу починають розлітатися. При цьому вони перетинають траєкторію струменя під кутом, постійно підставляючи під неї нові ділянки. Частина енергії витрачається на пробиття пластин, а бічний імпульс від зіткнення дестабілізує струмінь. ДЗ знижує бронепробівние характеристики кумулятивних засобів на 50-80%. При цьому, що дуже важливо, ДЗ НЕ детонує при обстрілі зі стрілецької. Застосування ДЗ стало революцією в захисті бронетехніки. З'явилася реальна можливість впливати на впроваджувати вражає засіб так само активно, як до цього воно впливало на пасивну броню
вибух назустріч
Тим часом технології в області кумулятивних боєприпасів продовжували удосконалюватися. Якщо в роки Другої світової війни бронепробиваемость кумулятивних снарядів не перевищувала 4-5 калібрів, то пізніше вона значно зросла. Так, при калібрі 100-105 мм вона вже становила 6-7 калібрів (в сталевому еквіваленті 600-700 мм), при калібрі 120-152 мм бронепробиваемость вдалося підняти до 8-10 калібрів (900-1200 мм гомогенної сталі). Щоб захиститися від цих боєприпасів, потрібно якісно нове рішення.
Роботи над противокумулятивной, або «динамічної», бронею, заснованої на принципі контрвзрива, велися в СРСР з 1950-х років. До 1970-м її конструкція вже була відпрацьована у ВНДІ стали, але прийняти її на озброєння заважала психологічна непідготовленість високопоставлених представників армії і промисловості. Переконати їх допомогло тільки успішне застосування ізраїльськими танкістами аналогічної броні на танках М48 і М60 в ході арабо-ізраїльської війни 1982 року. Оскільки технічні, конструкторські та технологічні рішення були повністю підготовлені, основний танковий парк Радянського Союзу був оснащений противокумулятивной динамічним захистом (ДЗ) «Контакт-1» в рекордний термін - усього за рік. Установка ДЗ на танки Т-64А, Т-72А, Т-80Б, і без того вже володіли досить потужним бронюванням, майже миттєво знецінила існували арсенали протитанкового керованого озброєння потенційних супротивників.
Проти лома є прийоми
Кумулятивний снаряд - не єдиний засіб ураження бронетехніки. Набагато небезпечніші противники броні - бронебійні подкалиберние снаряди (БПС). За конструкцією такий снаряд простий - він представляє собою довгий лом (сердечник) з важкого і високоміцного матеріалу (зазвичай це карбід вольфраму або збіднений уран) з оперенням для стабілізації в польоті. Діаметр сердечника набагато менше калібру ствола - звідси і назва «подкалиберние». Летить зі швидкістю 1,5-1,6 км / с «дротик» масою в кілька кілограмів має таку кінетичну енергію, що при попаданні здатний пробивати понад 650 мм гомогенної сталі. Причому описані вище способи посилення противокумулятивной захисту практично не впливають на подкалиберние снаряди. Всупереч здоровому глузду, нахил броньових листів не тільки не викликає рикошет подкалиберного снаряда, але навіть послаблює ступінь захисту від них! Сучасні «спрацьовує» сердечники НЕ рікошетіруют: при контакті з бронею на передньому кінці сердечника утворюється грибоподібний оголовок, який грає роль шарніра, і снаряд доворачивать в сторону перпендикуляра до броні, скорочуючи шлях в її товщі.
Наступним поколінням ДЗ стала система «Контакт-5». Фахівці НДІ стали виконали велику роботу, вирішивши безліч суперечливих проблем: ДЗ повинна була давати потужний боковий імпульс, що дозволяє дестабілізувати або зруйнувати сердечник БОПС, вибухова речовина мало надійно детонувати від низької (в порівнянні з кумулятивною струменем) сердечника БОПС, але при цьому детонація від попадання куль і осколків снарядів виключалася. З цими проблемами допомогла впоратися конструкція блоків. Кришка блоку ДЗ виконана з товстої (близько 20 мм) високоміцної броньованої сталі. При ударі в неї БПС генерує потік високошвидкісних осколків, які і детонують заряд. Вплив на БПС рухається товстої кришки виявляється достатнім, щоб знизити його бронепробівние характеристики. Вплив на кумулятивну струмінь також збільшується в порівнянні з тонкої (3 мм) пластиною «Контакт-1». В результаті установка ДЗ «Контакт-5» на танки підвищує противокумулятивной стійкості в 1,5-1,8 рази і забезпечує підвищення рівня захисту від БПС в 1,2-1,5 рази. Комплекс «Контакт-5» встановлюється на російські серійні танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (починаючи з 1988 року) і Т-90.
Останнє покоління російської ДЗ - комплекс «Релікт», також розроблений фахівцями НДІ стали. В удосконалених ЕДЗ вдалося усунути багато недоліків, наприклад недостатню чутливість при ініціюванні малоскоростной кинетическими снарядами і деякими типами кумулятивних боєприпасів. Підвищена ефективність при захисті від кінетичних і кумулятивних боєприпасів досягається за рахунок застосування додаткових метальних пластин і включення в їх склад неметалічних елементів. В результаті бронепробиваемость підкаліберними снарядами знижується на 20-60%, а завдяки збільшеному часу впливу на кумулятивну струмінь вдалося домогтися і певної ефективності по кумулятивним засобів з тандемной бойовою частиною.
Алюмінієва композитна броня
Етторе ді Руссо
Професор Ді Руссо є науковим керівником фірми "алюмо-ниа", що входить до складу італійської групи MCS консорціуму EFIM.
Фірма "Алюміній", що входить до складу італійської групи MCS розробила новий тип композитної броньовий плити, пригод-ної для використання на легких бойових броньованих машинах (AFV). Вона складається з трьох основних шарів різних за соста-ву і механічними властивостями алюмінієвих сплавів, з'єднаних разом в одну плиту за допомогою гарячої прокатки. Ця композит-ва броня забезпечує кращу балістичну захист, ніж будь-яка стандартна монолітна броня з алюмінієвих сплавів, вико-мих в даний час: алюмінієво-магнієвого (серії 5ххх) або алюмінієво-цинково-магнієвого (серії 7ххх).
Ця броня забезпечує таке поєднання твердості, ударної в'язкості і міцності, яке забезпечує високий опір балістичному впровадження снарядів кінетичної дії, а також опір утворенню відколів броні з тильної поверх-ності в районі удару. Вона також може зварюватись при вико-вання звичайних методів дугового зварювання в середовищі інертного газу, що робить її придатною для виготовлення елементів бойових броньований-них машин.
Центральний шар цієї броні виготовлений з алюмінієво-цинково-магнієво-мідного сплаву (Al-Zn-Mg-Cu), який має високу механічну міцність. Передній і задній шари изготов-лени з піддається зварюванні ударновязкого Al-Zn-Mg сплаву. Між двома внутрішніми контактними поверхнями додаються тонкі шари з технічно чистого алюмінію (99,5% Al). Вони забезпечують кращу ацгезію і підвищують балістичні властивості композитної плити.
Таке композитне будова уможливило вперше викорис-заклику дуже міцний Al-Zn-Mg-Cu сплав в зварений броньовий конструкції. Сплави цього типу зазвичай використовуються в конструкції літаків.
Першим легким матеріалом, широко використовуваним в якості броньовий захисту в конструкції БТР, наприклад, М-113, є не піддається термообробці Al-Mg сплав 5083. Трикомпонентні Al-Zn-Mg сплави 7020 7039 і 7017 представляє другу поко-ня легких броньованих матеріалів . Характерними прикладами застосований-ня цих сплавів є: англійські машини "Скорпіон", "Фокс", MCV-80 і "Феррет-80" (сплав 7017), французька АМХ-10Р (сплав 7020), американська "Бредлі" (сплави 7039+ 5083) і іспанська BMR -3560 (сплав 7017).
Міцність Al-Zn-Mg сплавів, отримана після термооб-ництва, значно вище міцності Al-Mg сплавів (наприклад, сплаву 5083), які термообробці не піддаються. Крім того, здатність Al-Zn-Mg сплавів на відміну від Al-Mg сплавів до дисперсионному твердненню при кімнатній температурі дозволяє значною мірою відновлювати міцність, яку вони можуть втратити при нагріванні під час зварювання.
Однак більш висока опірність Al-Zn-Mg сплавів пробивання супроводжується їх підвищеною схильністю до утворення відколів броні через знижену ударної в'язкості.
Композитна тришарова плита, завдяки наявності в її складі шарів з різними механічними властивостями, є прикладом оптимального поєднання твердості, міцності і ударної в'язкості. Вона має комерційне позначення Tristrato і запатентує-вана в Європі, США, Канаді, Японії, Ізраїлі та Південній Африці.
Рис.1.
Справа: зразок броньовий плити Tristrato;
зліва: поперечний переріз, що показує твер-дість по Бринелю (НВ) кожного шару.
балістичні характеристики
На кількох військових полігонах в Італії і за її межами були проведені випробування плитTristrato товщиною від 20 до 50 мм обстрілом різними типами боєприпасів (різні типи 7,62-, 12,7-, і 14,5-мм бронебійних куль і 20-мм бронебійних снарядів).
В процесі випробувань визначилися наступні показники:
при різних фіксованих ударних швидкостях визначалися значення кутів зустрічі, відповідних частостей пробиття 0,50 і 0,95;
при різних фіксованих кутах зустрічі визначалися ударні швидкості, відповідні частості пробиття 0,5.
Для порівняння паралельно проводилися випробування монолітних контрольних плит із сплавів 5083, 7020 7039 і 7017. Результати випробувань показали, що броньовий плитаTristrato забезпечувала-ет підвищений опір пробиття обраними бронебійними засобами калібром до 20 мм. Це дозволяє значно зменшити масу на одиницю площі, яка захищається в порівнянні з традиційними монолітними плитами при забезпеченні однакової стійкості. Для слу-чаю обстрілу 7,62-мм бронебійними кулями при куті зустрічі 0 про забезпечується наступне зменшення маси, необхідної для забезпе-ня рівній стійкості:
на 32% в порівнянні зі сплавом 5083
на 21% в порівнянні зі сплавом 7020
на 14% в порівнянні зі сплавом 7039
на 10% в порівнянні зі сплавом 7017
При куті зустрічі 0 про ударна швидкість, відповідна годину-тости пробиття 0,5, підвищується в порівнянні з монолітними плитами із сплавів 7039 і 7017 на 4 ... 14% в залежності від типу базисного сплаву, товщини броні і типу боєприпасу Композитна плита особ -но ефективна для захисту від 20-мм снарядівFSP , При обстріли-ле якими зазначена характеристика зростає на 21%.
Підвищена стійкість плити Tristrato пояснюється соче-танием високій опірності впровадження кулі (снаряда) через наявність твердого центральний елемент зі здатністю утримувати осколки, що виникають при пробитті центрального шару, пластичним тильним шаром, який сам осколків не дає.
Пластичний шар з тильної сторониTristrato відіграє важ-ву роль в запобіганні відколів броні. Цей ефект посилюється можливістю відшарування пластичного тильного шару і його пластичного-ким деформуванням на значній площі в районі попадання.
Це важливий механізм опору пробиття плитиTristrato . Процес відшарування поглинає енергію, а порожнеча, утворена між серцевиною і тильним елементом, може вловлювати снаряд і осколки, що утворюються при руйнуванні високотверді матеріалу серцевини. Подібним же чином, розшарування на кордоні розділу між переднім (особових) елементом і центральним шаром може сприяти раз-рушення снаряда або направляти снаряд і осколки уздовж кордону розділу.
Рис.2.
Зліва: схема, що показує механізм опору утворення відколів брови плити Tristrate;
справа: результати удару тупоноса бронебійним
снарядом по товстої плиті Tristrato;
виробничі властивості
плити Tristrato можна зварити, користуючись тими ж мето-дами, які застосовуються для з'єднання традиційних монолітних плит зAl - Zn - Mg сплавів (методамиTIG і MIG ). Структура композитної плити вимагає, щоб все-таки було прийнято деякі специфічні заходи, які визначаються особливостями хі-чеського складу центрального шару, який слід розглядати як "нехороший для зварювання" матеріал, на відміну від переднього та заднього елементів. Отже, при розробці зварного з'єднання слід враховувати той факт, що основний внесок в механічним міцність з'єднання повинен вноситися зовнішнім і тильним елементами плити.
Геометрія зварних з'єднань повинна локалізувати зварювальні напруги по кордоні і в зоні сплаву наплавленого і основного металів. Це є важливим для вирішення проблем Корекція Зіон розтріскування зовнішнього і тильного шарів плити, яке іноді виявляється вAl - Zn - Mg сплавах. Центральний елемент завдяки високому вмісту міді виявляє високий опір корозійного розтріскування.
Rrof. ETTORE DI RUSSO
ALUMINIUM COMPOSITE ARMOUR.
INTERNATIONAL DEFENSE REVIEW, 1988, No12, p.1657-1658
Сценарії майбутніх воєн, включаючи уроки, вивчені в Афганістані, будуть створювати асиметрично-змішані виклики для солдатів і їх амуніції. Як результат, необхідність в більш міцної і в той же час більш легкій броні продовжить збільшуватися. Сучасні види балістичного захисту для піхотинців, автомобілів, літальних апаратів і кораблів настільки різноманітні, що навряд чи можна охопити їх усі в рамках однієї невеликої статті. Зупинимося на огляді останніх інновацій в цій галузі і окреслимо основні напрямки їх розвитку. Композитний волокно - основа для створення композитних матеріалів. Найміцніші конструкційні матеріали в даний час робляться з волокон, наприклад з вуглеволокна або НВМПЕ (СВМПЕ, UHMWPE).
Протягом останніх десятиліть було створено або вдосконалено багато композитних матеріалів, відомих під торговими марками KEVLAR, TWARON, DYNEEMA, SPECTRA. Вони виготовлені шляхом хімічного зв'язування або волокон параараміда, або високоміцного поліетилену.
Араміди (Aramid) - клас термостійких і міцних синтетичних волокон. Назва походить від словосполучення «ароматичні поліаміди» (aromatic polyamide). У таких волокнах ланцюжка молекул строго орієнтовані в певному напрямку, що дозволяє управляти їх механічними характеристиками.
До них же належать метаараміди (наприклад, NOMEX). Велику частину складають кополіаміду, відомі під маркою Тechnora виробництва японського хімічного концерну Teijin. Араміди допускають більшу різноманітність напрямків волокон в порівнянні з СВМПЕ. Параарамідние волокна, такі як KEVLAR, TWARON і Heracron, мають чудову міцність при мінімальній вазі.
Високоміцне поліетиленове волокно DYNEEMA, випускається компанією DSM Dyneema, вважається найміцнішим у світі. Воно в 15 разів міцніший за сталь і на 40% міцніше арамидов при тій же вазі. Це єдиний композит, здатний захистити від 7,62-мм кулі АК-47.
KEVLAR - широко відома зареєстрована торгова марка параарамідного волокна. Розроблене компанією DuPont в 1965 р, волокно випускається у вигляді ниток або тканини, які використовуються в якості основи при створенні композитних пластиків. При рівній вазі KEVLAR в п'ять разів міцніший за сталь, при цьому більш гнучкий. Для виготовлення так званих «м'яких бронежилетів» використовується KEVLAR XP, така «броня» складається з десятка шарів м'якої тканини, здатної загальмувати колючо-ріжучі предмети і навіть кулі з низькою енергетикою.
NOMEX - ще одна розробка DuPont. Вогнетривке волокно з метаараміда було розроблено ще в 60-і рр. минулого століття і вперше представлено в 1967 році.
Полібензоімідазол (PBI) - синтетичне волокно з надзвичайно високою температурою плавлення, яке практично неможливо підпалити. Використовується для захисних матеріалів.
Матеріал під маркою Rayon являє собою перероблені волокна целюлози. Оскільки Rayon створений на основі натуральних волокон, він не є ні синтетичним, ні натуральним.
SPECTRA - композитне волокно, яке випускається компанією Honeywell. Є одним з найміцніших і найлегших волокон в світі. Використовуючи фірмову технологію SHIELD, компанія ось вже більше двох десятиліть виробляє балістичну захист для військових і поліцейських підрозділів на основі матеріалів SPECTRA SHIELD, GOLD SHIELD і GOLD FLEX. SPECTRA - яскраво-біле поліетиленове волокно, стійке до хімічних пошкоджень, світла та води. За заявами виробника, цей матеріал міцніший за сталь і на 40% міцніше арамідного волокна.
TWARON - торгова назва міцного термостійкого параарамідного волокна виробництва компанії Teijin. За оцінками виробника, використання матеріалу для захисту бронетехніки може знизити масу броні на 30-60% в порівнянні з броньовий сталлю. Тканина Twaron LFT SB1, випущена за фірмовою технологією ламінування, складається з декількох шарів волокон, розташованих під різними кутами один до одного і пов'язаних між собою наповнювачем. Вона використовується для виробництва легких гнучких бронежилетів.
Надвисокомолекулярний поліетилен (СВМПЕ, UHMWPE), також званий високомолекулярних поліетиленом -клас термопластичних поліетиленів. Синтетичні волоконні матеріали під марками DYNEEMA і SPECTRA видавлюються з гелю через спеціальні фільєри, які надають волокнам потрібний напрямок. Волокна складаються з наддовгих ланцюжків з молекулярної масою, що досягає 6 млн. СВМПЕ мають високу стійкість до агресивних середовищ. До того ж матеріал є самозмащувальних і надзвичайно стійкий до стирання - до 15 разів більше, ніж вуглецева сталь. За коефіцієнтом тертя надвисокомолекулярний поліетилен порівняємо з політетрафторетіленом (тефлоном), але більш зносостійкий. Матеріал не має запаху, смаку, нетоксичний.
комбінована броня
Сучасна комбінована броня може бути використана для індивідуального захисту, бронювання транспортних засобів, військово-морських суден, літаків і вертольотів. Просунуті технології і невелика вага дозволяють створити бронезащиту з унікальними характеристиками. Наприклад, компанія Ceradyne, недавно увійшла до складу концерну 3M, уклала контракт вартістю $ 80 млн з Корпусом морської піхоти США на поставку 77 тис. Високо захищених шоломів (Enhanced Combat Helmets, ECH) як частина єдиної програми по заміні засобів захисту в Армії США, ВМС і КМП. У шоломі широко застосовується надвисокомолекулярний поліетилен замість арамідних волокон, що використовувалися при виготовленні шоломів попереднього покоління. Enhanced Combat Helmets схожий на Advanced Combat Helmet, що перебуває на озброєнні в даний момент, але тонше його. Шолом забезпечує такий самий захист від куль стрілецької зброї і осколків, що і попередні зразки.
Сержант Кайл Кінан (Kyle Keenan) демонструє вм'ятини від влучень пістолетних 9-мм куль з близької дистанції на своєму шоломі Advanced Combat Helmet, отримані в липні 2007 року під час операції в Іраку. Шолом з композитного волокна здатний ефективно захистити від куль стрілецької зброї і осколків снарядів.
Людина - не єдине, що вимагає захисту окремих життєво важливих органів на поле бою. Наприклад, літаки потребують частковому бронюванні, що прикриває екіпаж, пасажирів і бортову електроніку від вогню з землі і вражаючих елементів бойових частин ракет систем ППО. В останні роки в цій галузі було зроблено чимало важливих кроків: розроблена інноваційна авіаційна і корабельна броня. В останньому випадку застосування потужної броні не набуло широкого поширення, однак має вирішальне значення при оснащенні судів, які проводять операції проти піратів, наркоторговців і торговців людьми: такі кораблі зараз піддаються атакам не тільки стрілецької зброї різного калібру, а й обстрілу з ручних протитанкових гранатометів.
Виготовленням захисту для великогабаритних транспортних засобів займається підрозділ Advanced Armour компанії TenCate. Її серія авіаційної броні створена, щоб забезпечити максимальний захист при мінімальній вазі, допускає її установку на літальні апарати. Це досягається застосуванням в лінійках броні TenCate Liba CX і TenCate Ceratego CX - найлегших з існуючих матеріалів. При цьому балістична захист броні досить висока: наприклад, для TenCate Ceratego вона досягає 4-го рівня за стандартом STANAG 4569 і витримує множинні попадання. У конструкції бронелистів застосовуються різні комбінації металів і кераміки, армування волокнами арамидов, високомолекулярного поліетилену, а також вугле- і склопластики. Спектр літальних апаратів, що використовують бронювання від TenCate, дуже широкий: від легкого багатофункціонального турбогвинтового Embraer A-29 Super Tucano до «транспортника» Embraer KC-390.
TenCate Advanced Armour також виготовляє бронювання для малих і великих військових кораблів і цивільних суден. Бронювання підлягають критично важливі частини бортів, а також суднові приміщення: збройові льоху, капітанський місток, інформаційний та комунікаційний центри, системи озброєння. Нещодавно компанія представила т. Н. тактичний морський щит (Tactical Naval Shield) для захисту стрілка на борту судна. Він може бути розгорнуто для створення імпровізованої вогневої точки або знятий протягом 3 хвилин.
Комплекти авіаційної броні LAST від компанії QinetiQ North America сповідують підхід, застосовуваний в навісний броні наземних транспортних засобів. Частини літального апарату, які потребують захисту, можуть бути посилені протягом однієї години силами екіпажу, при цьому необхідний кріплення вже входить в поставляються комплекти. Таким чином, можуть бути оперативно модернізовані транспортні літаки Lockheed C-130 Hercules, Lockheed C-141, McDonnell Douglas C-17, а також вертольоти Sikorsky H-60 \u200b\u200bі Bell 212, якщо умови виконання місії припускають можливість обстрілу з легкої стрілецької зброї. Броня витримує попадання бронебійною кулі калібру 7,62 мм. Захист одного квадратного метра важить всього 37 кг.
Прозора броня
Традиційний і найбільш поширений матеріал бронювання вікон транспортних засобів - загартоване скло. Конструкція прозорих «бронелистів» проста: між двома товстими скляними блоками запресовується прошарок з прозорого ламінату-полікарбонату. При попаданні кулі в зовнішнє скло основний удар приймають на себе зовнішня частина скляного «сендвіча» і ламінат, при цьому скло розтріскується характерною «павутиною», добре ілюструючи напрямок розсіювання кінетичної енергії. Шар полікарбонату перешкоджає проникненню кулі у внутрішній скляний шар.
Кулестійке скло часто називають «куленепробивним». Це помилкове визначення, так як немає стекол розумною товщини, здатних протистояти бронебійною пулі калібру 12,7 мм. Сучасна куля такого типу має мідну оболонку і сердечник з твердого щільного матеріалу - наприклад, збідненого урану або карбіду вольфраму (по твердості останній порівняємо з алмазом). Взагалі пулестойкость загартованого скла залежить від багатьох факторів: калібр, тип, швидкість кулі, кут зустрічі з поверхнею і ін., Тому товщину кулестійких стекол часто вибирають з подвійним запасом. У той же час його маса також збільшується вдвічі.
PERLUCOR - матеріал з високою хімічною чистотою і видатними механічними, хімічними, фізичними і оптичними властивостями
Кулестійке скло має свої певні недоліки: вона не захищає від численних влучень і має дуже велику вагу. Дослідники вважають, що майбутнє в цьому напрямку належить так званому «прозорого алюмінію». Цей матеріал являє собою спеціальний дзеркально відполірований сплав, який вдвічі легше і в чотири рази міцніше загартованого скла. В його основі - оксинитрида алюмінію - з'єднання алюмінію, кисню та азоту, яке представляє собою прозору керамічну тверду масу. На ринку він відомий під торговою маркою ALON. Проводять його шляхом спікання спочатку зовсім непрозорою порошкоподібної суміші. Після того як суміш розплавиться (температура плавлення оксинитрида алюмінію - 2140 ° C), її різко охолоджують. Отримана тверда кристалічна структура має таку ж стійкість до подряпин, як сапфір, тобто вона практично не схильна до подряпин. Додаткова полірування не тільки робить її більш прозорою, а й зміцнює поверхневий шар.
Сучасні пулестойкие скла виготовляються тришаровими: зовні розташована панель з оксинитрида алюмінію, потім йде загартоване скло, а завершується все шаром прозорого пластика. Такий «сендвіч» не тільки прекрасно витримує попадання бронебійних куль з ручної стрілецької зброї, а й здатний протистояти більш серйозним випробуванням, таким як вогонь з кулемета калібру 12,7 мм.
Традиційно використовується в бронетехніці кулетривке скло дряпає навіть пісок під час піщаних бур, не кажучи вже про вплив на нього осколків саморобних вибухових пристроїв і куль, випущених з АК-47. Прозора «алюмінієва броня» набагато стійкіше до подібного «вивітрювання». Фактор, що стримує застосування такого чудового матеріалу - його висока вартість: приблизно в шість разів вище, ніж у загартованого скла. Технологія виробництва «прозорого алюмінію» розроблена компанією Raytheon і зараз пропонується під назвою Surmet. При високій вартості цей матеріал все-таки дешевше сапфіра, який застосовується там, де потрібна особливо висока міцність (напівпровідникові прилади) або стійкість до подряпин (скла наручних годинників). Оскільки для випуску прозорої броні залучаються всі великі виробничі потужності, а обладнання дозволяє випускати листи все більшої площі, її ціна в підсумку може істотно знизитися. До того ж технології виробництва весь час удосконалюються. Адже властивості такого «скла», що не пасує перед обстрілом з кулемета БТР, дуже привабливі. А якщо згадати, наскільки «алюмінієва броня» знижує вагу бронемашин, сумнівів не залишається: за цією технологією - майбутнє. Для прикладу: при третьому рівні захисту за стандартом STANAG 4569 типове скління площею 3 кв. м буде важити близько 600 кг. Такий надлишок сильно впливає на ходові якості бронемашини і, в підсумку, на її живучість на полі бою.
Є й інші компанії, що займаються розробками в області прозорої броні. CeramTec-ETEC пропонує PERLUCOR - склокераміки з високою хімічною чистотою і видатними механічними, хімічними, фізичними і оптичними властивостями. Прозорість матеріалу PERLUCOR (понад 92%) дозволяє використовувати його всюди, де знаходить застосування загартоване скло, при цьому він в три-чотири рази твердіше скла, а також витримує екстремально високі (до 1600 ° C) температури, вплив концентрованих кислот і лугів.
Прозора керамічна броня IBD NANOTech відрізняється меншою вагою, ніж загартоване скло тієї ж міцності, - 56 кг / кв. м проти 200
Компанія IBD Deisenroth Engineering розробила прозору керамічну броню, яку можна порівняти за властивостями з непрозорими зразками. Новий матеріал легше бронестекла приблизно на 70% і може, за заявами IBD, витримувати множинні попадання куль в одні і ті ж області. Розробка є побічним продуктом процесу створення лінійки бронекерамікі IBD NANOTech. В процесі розробки компанія створила технології, що дозволяють склеювати «мозаїку» великої площі з дрібних бронеелементов (технологія Mosaic Transparent Armour), а також ламінувати склейки зміцнюють підкладками з фірмових нановолокон Natural NANO-Fibre. Такий підхід дає можливість випускати міцні прозорі бронепанелі, які значно легше традиційних з загартованого скла.
Ізраїльська компанія Oran Safety Glass знайшла свій шлях в технологіях виготовлення прозорих бронелистів. Традиційно на внутрішній, «безпечної» стороні скляної бронепанелі розташований шару не пластика, оберігає від розлітаються осколків скла всередину бронемашини при попаданні в скло куль і снарядів. Такий шар може поступово покриватися подряпинами при неакуратних протирання, втрачаючи прозорість, а також має властивість відшаровуватися. Запатентована технологія ADI зміцнення шарів броні не вимагає такого армування при дотриманні всіх норм безпеки. Інша інноваційна технологія від OSG - ROCKSTRIKE. Хоча сучасна багатошарова прозора броня захищена від ударів бронебійних куль і снарядів, вона схильна до розтріскування і подряпин від потрапляння осколків і каменів, а також поступового розшарування бронелиста, - в результаті дорогу бронепанелі доведеться замінити. Технологія ROCKSTRIKE є альтернативою армуванню металевою сіткою і оберігає скло від пошкоджень твердими предметами, що летять зі швидкістю до 150 м / с.
захист піхотинців
Сучасний бронежилет комбінує спеціальні захисні тканини і тверді броневставкі для додаткового захисту. Така комбінація може захистити навіть від гвинтівочних 7,62-мм куль, проте сучасні тканини вже здатні самостійно зупинити пістолетну кулю калібру 9 мм. Основним завданням балістичного захисту є поглинання і розсіяння кінетичної енергії удару кулі. Тому захист робиться багатошарової: при попаданні кулі її енергія витрачається на розтягнення довгих міцних композитних волокон по всій площі бронежилета в декількох шарах, вигин композитних пластин, і в підсумку швидкість кулі падає з сотень метрів в секунду до нуля. Щоб уповільнити важчу і гостру гвинтівкова кулю, що летить зі швидкістю близько 1000 м / с, поряд з волокнами потрібні вставки з твердих металевих або керамічних пластин. Захисні пластини не тільки розсіюють і поглинають енергію кулі, але і притупляють її наконечник.
Проблемою для застосування композитних матеріалів в якості захисту може стати чутливість до температури, підвищеної вологості та солоного поту (деяких з них). На думку експертів, це може викликати старіння і руйнування волокон. Тому в конструкції таких бронежилетів необхідно передбачити захист від вологи і хорошу вентиляцію.
Важливі роботи ведуться і в області ергономіки бронежилетів. Так, натільна броня захищає від куль і осколків, але може бути важкою, громіздкою, заважати руху і уповільнити пересування піхотинця настільки, що його безпорадність на поле бою може стати чи не більшою небезпекою. Але в 2012 році в збройних силах США, де, згідно зі статистикою, кожен сьомий військовослужбовець - жіночої статі, почалися випробування бронежилетів, розроблених спеціально для жінок. До цього військовослужбовці-жінки носили чоловічу «броню». Новинка відрізняється зменшеною довжиною, що запобігає натирання стегон при бігу, а також регулюється в області грудей.
Бронежилети, що використовують вставки з керамічної композитної броні від Ceradyne, експонуються на заході Special Operations Forces Industry Conference 2012
Рішення іншого недоліку - значної ваги бронежилета - може статися з початком застосування т. Н. неньютоновскіх рідин в якості «рідкої броні». Неньютонівська рідина-така, в'язкість якої залежить від градієнта швидкості її течії. На даний момент більшість бронежилетів, як писалося вище, використовує комбінацію м'яких захисних матеріалів і твердих броневставок. Останні і створюють основну вагу. Якщо замінити їх на контейнери з неньютоновской рідиною, це і полегшило б конструкцію, і зробило б її більш гнучкою. У різний час розробкою захисту на базі такої рідини вели різні компанії. Британське відділення BAE Systems навіть представило працюючий зразок: пакети із спеціальним гелем Shear Thickening Liquid, або кулестійким кремом, мали приблизно такими ж показниками захисту, що 30-шаровий кевларовий бронежилет. Очевидні й недоліки: такий гель після попадання кулі просто витече через кульовий отвір. Однак розробки в цій області продовжуються. Можливе використання технології там, де потрібен захист від удару, а не куль: наприклад, сінгапурська компанія Softshell пропонує спортивну екіпіровку ID Flex, яка рятує від травм і створену на основі неньютоновской рідини. Цілком реально застосовувати такі технології для внутрішніх амортизаторів шоломів або елементів піхотної броні - це може зменшити вагу захисного спорядження.
Для створення легких бронежилетів компанія Ceradyne пропонує броневставкі, виготовлені з карбідів бору і кремнію, з'єднаних гарячим пресуванням, в які впресовані волокна композитного матеріалу, орієнтовані спеціальним чином. Такий матеріал витримує множинні попадання, при цьому тверді керамічні з'єднання руйнують кулю, а композити розсіюють і гасять її кінетичну енергію, забезпечуючи структурну цілісність бронеелементов.
Існує природний аналог волоконних матеріалів, який може бути застосований для створення надзвичайно легкою, пружною і міцною броні, - павутина. Наприклад, волокна павутини великого мадагаскарського павука Дарвіна (Caerostris darwini) мають ударною в'язкістю, до 10 разів перевершує аналогічний показник кевларових ниток. Створити штучне волокно, схоже за властивостями з такою павутиною, дозволила б розшифровка генома павукового шовку і створення спеціального органічної сполуки для виготовлення надміцних ниток. Залишається сподіватися, що біотехнології, активно розвиваються останніми роками, нададуть коли-небудь таку можливість.
Броня для наземної техніки
Продовжує підвищуватися і захищеність бронетехніки. Одним з поширених і перевірених способів захисту від снарядів протитанкових гранатометів є застосування противокумулятивними екрану. Американська компанія АmSafe Bridport пропонує свій варіант - гнучкі і легкі сітки Tarian, що виконують ті ж функції. Крім малої ваги і простоти установки таке рішення має ще одну перевагу: у разі пошкодження сітка легко замінюється силами екіпажу, не вимагаючи застосування зварювання і слюсарних робіт в разі виходу з ладу традиційних металевих решіток. Компанія уклала контракт на постачання Міноборони Сполученого Королівства декількох сотень таких систем в частині, що знаходяться зараз в Афганістані. Аналогічним чином працює комплект Tarian QuickShield, призначений для оперативного ремонту і забивання дірок в традиційних сталевих ґратчастих екранах танків і БТР. QuickShield поставляється у вакуумній упаковці, мінімально займаючи жило обсяг бронетехніки, і також проходить зараз обкатку в «гарячих точках».
Протикумулятивні екрани TARIAN компанії АmSafe Bridport можуть бути легко встановлені і відремонтовані
Уже згадувана вище компанія Ceradyne пропонує модульні комплекти бронювання DEFENDER і RAMTECH2 для тактичних колісних автомобілів, а також вантажівок. Для легких бронеавтомобілів використовується композитна броня, максимально захищаючи екіпаж при жорстких обмеженнях за розміром і вагою бронепластин. Ceradyne працює в тісному контакті з виробниками бронетехніки, даючи її конструкторам можливість в повній мірі користуватися своїми розробками. Прикладом такої глибокої інтеграції може служити бронетранспортер BULL, спільна розробка Ceradyne, Ideal Innovations і Oshkosh в рамках тендеру MRAP II, оголошеного командуванням Корпусу морської піхоти США в 2007 р Одним з його умов було забезпечення захисту екіпажу бронемашини від спрямованих вибухів, випадки застосування яких почастішали в той час в Іраку.
Німецька компанія IBD Deisenroth Engineering, що спеціалізується на розробці і виготовленні засобів захисту об'єктів військової техніки, розробила концепцію Evolution Survivability ( «Еволюція живучості») для середніх бронемашин і основних бойових танків. Комплексна концепція використовує останні розробки в галузі наноматеріалів, які використовуються в лінійці апгрейдів захисту IBD PROTech і вже проходять випробування. На прикладі модернізації систем захисту ОБТ Leopard 2 це протимінне посилення днища танка, бічні захисні панелі для протидії саморобним вибуховим пристроям і придорожнім мінах, захист даху вежі від боєприпасів повітряного підриву, системи активного захисту, що вражають керовані протитанкові ракети на підльоті і ін.
Бронетранспортер BULL - приклад глибокої інтеграції захисних технологій Ceradyne
Концерн Rheinmetall, один з найбільших виробників зброї і бронемашин, пропонує власні комплекти апгрейда балістичного захисту різних транспортних засобів серії VERHA - Versatile Rheinmetall Armour, «Універсальна броня Rheinmetall». Діапазон її застосування надзвичайно широкий: від броневставок в одяг до захисту військових кораблів. Використовуються як новітні керамічні сплави, так і арамідні волокна, високомолекулярний поліетилен та ін.
