Apakah bahan yang digunakan untuk mencipta perisai gabungan.

/ Apakah bahan yang digunakan untuk mencipta perisai gabungan. Tempahan kereta kebal domestik moden Selalunya anda boleh mendengar caranya baju besi berbanding mengikut ketebalan plat keluli 1000, 800mm. Atau, sebagai contoh, yang tertentu peluru boleh menembusi beberapa jumlah "n" mm baju besi. Hakikatnya kini pengiraan ini tidak objektif. moden

baju besi tidak boleh digambarkan sebagai setara dengan mana-mana ketebalan keluli homogen. Pada masa ini terdapat dua jenis ancaman: tenaga kinetik peluru dan tenaga kimia. Ancaman kinetik bermaksud peluru peluru menindik perisai atau, lebih mudah dikatakan, kosong dengan tenaga kinetik yang tinggi. Dalam kes ini, adalah mustahil untuk mengira sifat perlindungan, berdasarkan ketebalan plat keluli. Jadi, cengkerang Dengan uranium habis atau peluru tungsten karbida melalui keluli seperti pisau melalui mentega dan ketebalan mana-mana moden, jika ia adalah keluli homogen, ia tidak akan menahan pukulan sedemikian peluru cengkerang baju besi. tak ada 300mm tebal, yang bersamaan dengan keluli 1200mm, dan oleh itu mampu menghentikan, yang akan tersekat dan melekat dalam ketebalan berperisai daun. Kejayaan perlindungan daripada peluru.

peluru penebuk perisai baju besi terletak pada perubahan vektor kesannya pada permukaan Tempahan kereta kebal domestik moden Jika anda bernasib baik, hanya akan ada lekuk kecil apabila terkena, dan jika anda tidak bernasib baik, maka akan jahit semua, tidak kira sama ada tebal atau nipis. Ringkasnya, plat perisai adalah agak nipis dan keras, dan kesan merosakkan sebahagian besarnya bergantung pada sifat interaksi dengan peluru. DALAM peluru tentera Amerika untuk meningkatkan kekerasan digunakan uranium habis, di negara lain atau, lebih mudah dikatakan, kosong dengan tenaga kinetik yang tinggi. Dalam kes ini, adalah mustahil untuk mengira sifat perlindungan tungsten karbida peluru.

, yang sebenarnya lebih sukar. Kira-kira 80% daripada keupayaan berhenti perisai kereta kebal -kosong jatuh pada 10-20 mm pertama moden.
Sekarang mari kita pertimbangkan kesan kimia kepala peledak).

Tenaga kimia terdapat dalam dua jenis: HESH (High Explosive Anti-Tank) dan HEAT ( peluru HEAT. HEAT menggunakan prinsip memfokuskan tenaga letupan ke dalam jet yang sangat sempit. Pancutan terbentuk apabila kon sekata geometri tertutup di bahagian luar bahan letupan. Semasa letupan, 1/3 daripada tenaga letupan digunakan untuk membentuk jet. Dia kena tanggung tekanan tinggi(bukan suhu) menembusi Tempahan kereta kebal domestik moden. Perlindungan paling mudah terhadap jenis tenaga ini ialah lapisan diletakkan setengah meter dari badan peluru, ini mengakibatkan pelesapan tenaga jet. Teknik ini digunakan semasa Perang Dunia Kedua, apabila tentera Rusia mengepung korps tangki jaringan dari katil. Sekarang orang Israel melakukan perkara yang sama. tangki Merkava, mereka adalah untuk berperisai buritan daripada ATGM dan bom tangan RPG menggunakan bola keluli yang tergantung pada rantai. Untuk tujuan yang sama, ceruk belakang yang besar dipasang pada menara, di mana ia dipasang.

Kaedah lain berperisai ialah kegunaannya dinamik Dengan perisai reaktif. Ia juga boleh digunakan dinamik gabungan Dan perisai seramik(seperti Chobham). Apabila aliran logam cair bersentuhan dengan perisai reaktif yang terakhir meletup, dan gelombang kejutan yang terhasil menyahfokus jet, menghapuskan kesan merosakkannya. Perisai Chobham berfungsi dengan cara yang sama, tetapi dalam kes ini, pada saat letupan, kepingan seramik terbang, bertukar menjadi awan debu padat, yang meneutralkan sepenuhnya tenaga jet terkumpul.

HESH (Penindik perisai anti-kereta kebal tinggi) - kepala peledak berfungsi seperti berikut: selepas letupan, ia mengalir ke sekeliling Tempahan kereta kebal domestik moden seperti tanah liat dan menghantar impuls yang sangat besar melalui logam. Selanjutnya, seperti bola biliard, zarah peluru berlanggar antara satu sama lain dan dengan itu memusnahkan plat pelindung. bahan tempahan mampu memecahkan serpihan kecil dan mencederakan anak kapal. Perlindungan daripada yang demikian peluru serupa dengan yang diterangkan di atas untuk HABA.

Merumuskan perkara di atas, saya ingin ambil perhatian bahawa perlindungan daripada kesan kinetik tidak boleh digambarkan sebagai setara dengan mana-mana ketebalan keluli homogen. turun kepada beberapa sentimeter logam peluru, bila bagaimana perlindungan daripada HEAT dan HESH adalah untuk membuat ketepikan peluru, perlindungan dinamik, serta beberapa bahan (seramik).

Jenis perisai biasa yang digunakan dalam kereta kebal ialah:
1. Perisai keluli. Ia murah dan mudah dibuat. Ia boleh menjadi blok monolitik atau dipateri dari beberapa plat baju besi. Rawatan suhu tinggi meningkatkan keanjalan keluli dan meningkatkan pemantulan terhadap kesan kinetik. Klasik kereta kebal M48 dan T55 menggunakan ini jenis perisai.

2. Perisai keluli berlubang. ini perisai keluli yang kompleks, di mana lubang serenjang digerudi. Lubang digerudi pada kadar tidak lebih daripada 0.5 diameter yang dijangkakan tidak boleh digambarkan sebagai setara dengan mana-mana ketebalan keluli homogen.. Jelas sekali penurunan berat badan peluru sebanyak 40-50%, tetapi kecekapan juga menurun sebanyak 30%. Ia berlaku Tempahan kereta kebal domestik moden lebih berliang, yang sedikit sebanyak melindungi daripada HABA dan HESH. Jenis lanjutan ini peluru masukkan pengisi silinder pepejal dalam lubang, dibuat, sebagai contoh, seramik. selain itu, baju besi berlubang diletakkan pada tangki sedemikian rupa sehingga baju besi jatuh berserenjang dengan laluan silinder yang digerudi. Bertentangan dengan kepercayaan popular, pada mulanya kereta kebal Leopard-2 tidak digunakan Jenis perisai Chobham(jenis dinamik peluru dengan seramik), dan keluli berlubang.

3. Berlapis seramik (jenis Chobham). Mewakili dirinya perisai gabungan diperbuat daripada lapisan logam dan seramik berselang seli. Jenis seramik yang digunakan biasanya misteri, tetapi biasanya alumina (garam aluminium dan nilam), boron karbida (seramik keras paling ringkas), dan bahan yang serupa. Kadang-kadang gentian sintetik digunakan untuk memegang plat logam dan seramik bersama-sama. Baru-baru ini dalam perisai berlapis Sebatian matriks seramik digunakan. Perisai berlapis seramik melindungi dengan baik daripada pancutan kumulatif (disebabkan penyahfokusan jet logam padat), tetapi juga menahan kesan kinetik dengan baik. Lapisan itu juga membolehkannya menahan peluru tandem moden dengan berkesan. Satu-satunya masalah dengan plat seramik ialah ia tidak boleh dibengkokkan, jadi berlapis baju besi dibina daripada segi empat sama.

Laminat seramik menggunakan aloi yang meningkatkan ketumpatannya . Ini adalah teknologi biasa mengikut piawaian moden. Bahan yang digunakan biasanya aloi tungsten atau, dalam kes , aloi 0.75% titanium dengan uranium habis. Masalahnya di sini ialah uranium yang habis sangat beracun jika terhidu.

4. Perisai dinamik. Ini adalah cara yang murah dan agak mudah untuk melindungi diri anda daripada projektil terkumpul. Ia adalah bahan letupan tinggi yang dimampatkan di antara dua plat keluli. Apabila terkena kepala peledak, bahan letupan itu meletup. Kelemahan adalah tidak berguna sekiranya berlaku kesan kinetik tidak boleh digambarkan sebagai setara dengan mana-mana ketebalan keluli homogen., dan juga peluru tandem. Namun begitu baju besi adalah ringan, modular dan ringkas. Ia boleh dilihat, khususnya, pada Soviet dan kereta kebal Cina. Perisai dinamik biasanya digunakan sebaliknya perisai seramik berlapis lanjutan.

5. Perisai terbengkalai. Salah satu helah pemikiran reka bentuk. Dalam kes ini, pada jarak tertentu dari utama peluru Penghalang cahaya dipasang. Berkesan hanya terhadap jet kumulatif.

6. Perisai gabungan moden. Kebanyakan yang terbaik kereta kebal dilengkapi dengan ini jenis perisai. Pada asasnya, gabungan jenis di atas digunakan di sini.
———————
Terjemahan daripada bahasa Inggeris.
Alamat: www.network54.com/Forum/211833/thread/1123984275/last-1124092332/Modern+Tank+Armor

Selalunya anda boleh mendengar bagaimana perisai dibandingkan mengikut ketebalan plat keluli 1000, 800mm. Atau, sebagai contoh, peluru tertentu boleh menembusi beberapa "n" bilangan mm perisai. Hakikatnya kini pengiraan ini tidak objektif. Perisai moden tidak boleh digambarkan sebagai setara dengan mana-mana ketebalan keluli homogen. Pada masa ini terdapat dua jenis ancaman: tenaga kinetik peluru dan tenaga kimia. Ancaman kinetik difahami sebagai peluru menindik perisai atau, lebih mudah, kosong dengan tenaga kinetik tinggi. Dalam kes ini, adalah mustahil untuk mengira sifat perlindungan perisai berdasarkan ketebalan plat keluli. Oleh itu, cengkerang dengan uranium atau tungsten karbida yang habis melalui keluli seperti pisau melalui mentega, dan ketebalan mana-mana perisai moden, jika ia adalah keluli homogen, tidak akan menahan cengkerang sedemikian. Tiada perisai setebal 300mm, yang bersamaan dengan 1200mm keluli, dan oleh itu mampu menghentikan peluru yang akan tersangkut dan melekat pada ketebalan plat perisai. Kejayaan perlindungan terhadap peluru penebuk perisai terletak pada perubahan vektor kesannya pada permukaan perisai. Jika anda bernasib baik, kesannya hanya akan membuat lekuk kecil, tetapi jika anda tidak bernasib baik, cangkerang akan menembusi keseluruhan perisai, tidak kira tebal atau nipis. Ringkasnya, plat perisai agak nipis dan keras, dan kesan kerosakan bergantung pada sifat interaksi dengan peluru. Dalam tentera Amerika, uranium habis digunakan untuk meningkatkan kekerasan perisai di negara lain, tungsten karbida, yang sebenarnya lebih keras. Kira-kira 80% daripada keupayaan perisai kereta kebal untuk menghentikan peluru kosong berlaku dalam perisai moden 10-20 mm pertama. Sekarang mari kita lihat kesan kimia kepala peledak. Tenaga kimia terdapat dalam dua jenis: HESH (Penindik Perisai Anti-Tank Letupan Tinggi) dan HABA (HEAT). HABA - lebih biasa hari ini, dan tiada kaitan dengan suhu tinggi. HEAT menggunakan prinsip memfokuskan tenaga letupan ke dalam jet yang sangat sempit. Pancutan terbentuk apabila kon yang betul dari segi geometri dialas dengan bahan letupan di bahagian luar. Semasa letupan, 1/3 daripada tenaga letupan digunakan untuk membentuk jet. Oleh kerana tekanan tinggi (bukan suhu) ia menembusi melalui perisai. Perlindungan paling mudah terhadap jenis tenaga ini ialah lapisan perisai yang diletakkan setengah meter dari badan, yang menghilangkan tenaga jet. Teknik ini digunakan semasa Perang Dunia Kedua, apabila askar Rusia membarisi lambung kereta kebal dengan rantai rantai dari katil. Sekarang orang Israel melakukan perkara yang sama pada kereta kebal Merkava; mereka menggunakan bola keluli yang tergantung pada rantai untuk melindungi bahagian belakang daripada ATGM dan bom tangan RPG. Untuk tujuan yang sama, ceruk belakang yang besar dipasang pada menara, yang mana ia dipasang. Kaedah perlindungan lain ialah penggunaan perisai dinamik atau reaktif. Ia juga boleh menggunakan gabungan perisai dinamik dan seramik (seperti Chobham). Apabila jet logam cair bersentuhan dengan perisai reaktif, yang terakhir meletup, dan gelombang kejutan yang terhasil menyahfokus jet, menghapuskan kesan merosakkannya. Perisai Chobham berfungsi dengan cara yang sama, tetapi dalam kes ini, pada saat letupan, kepingan seramik terbang, bertukar menjadi awan debu padat, yang meneutralkan sepenuhnya tenaga jet kumulatif. HESH (Penindik Anti-Perisai Tinggi) - kepala peledak berfungsi seperti berikut: selepas letupan, ia mengalir di sekeliling perisai seperti tanah liat dan menghantar impuls besar melalui logam. Selanjutnya, seperti bola biliard, zarah perisai berlanggar antara satu sama lain dan, dengan itu, plat pelindung dimusnahkan. Bahan perisai boleh, apabila bertaburan menjadi serpihan kecil, mencederakan anak kapal. Perlindungan terhadap perisai sedemikian adalah serupa dengan yang diterangkan di atas untuk HEAT. Merumuskan perkara di atas, saya ingin ambil perhatian bahawa perlindungan daripada kesan kinetik peluru turun kepada beberapa sentimeter perisai logam, manakala perlindungan daripada HEAT dan HESH terdiri daripada mencipta perisai tertanggal, perlindungan dinamik, dan juga beberapa bahan (seramik) .

Penggunaan bahan gabungan bukan logam dalam perisai kenderaan tempur bukanlah rahsia selama beberapa dekad. Bahan sedemikian, sebagai tambahan kepada perisai keluli asas, mula digunakan secara meluas dengan kemunculan generasi baru kereta kebal pasca perang pada tahun 1960-an dan 70-an. Sebagai contoh, kereta kebal T-64 Soviet mempunyai perisai badan hadapan dengan lapisan perantaraan gentian kaca berperisai (STB), dan pengisi rod seramik digunakan di bahagian hadapan turet. Penyelesaian ini dengan ketara meningkatkan rintangan kenderaan berperisai kepada kesan projektil sub-kaliber terkumpul dan menindik perisai.

Kereta kebal moden dilengkapi dengan perisai gabungan yang direka untuk mengurangkan dengan ketara kesan faktor kerosakan senjata anti kereta kebal baharu. Khususnya, pengisi gentian kaca dan seramik digunakan dalam perisai gabungan kereta kebal domestik T-72, T-80 dan T-90, bahan seramik yang serupa digunakan untuk melindungi kereta kebal utama British Challenger (perisai Chobham) dan kereta kebal utama Leclerc Perancis. Plastik komposit digunakan sebagai lapisan dalam petak boleh didiami kereta kebal dan kenderaan berperisai, tidak termasuk kerosakan kepada anak kapal oleh serpihan sekunder. Baru-baru ini, kenderaan berperisai telah muncul, yang badannya terdiri sepenuhnya daripada komposit berasaskan gentian kaca dan seramik.

Pengalaman dalam negeri

Sebab utama untuk menggunakan bahan bukan logam dalam perisai adalah beratnya yang agak rendah dengan tahap kekuatan yang meningkat, serta ketahanan terhadap kakisan. Oleh itu, seramik menggabungkan sifat ketumpatan rendah dan kekuatan tinggi, tetapi pada masa yang sama ia agak rapuh. Tetapi polimer mempunyai kekuatan dan kelikatan yang tinggi, dan mudah untuk dibentuk, yang tidak boleh diakses oleh keluli perisai. Perlu diperhatikan terutamanya gentian kaca, berdasarkan pakar dari negara yang berbeza telah lama cuba mencipta alternatif kepada perisai logam. Kerja sedemikian bermula selepas Perang Dunia II pada akhir 1940-an. Pada masa itu, kemungkinan membuat tangki ringan dengan perisai plastik dipertimbangkan dengan serius, kerana dengan jisim yang lebih rendah secara teorinya memungkinkan untuk meningkatkan perlindungan balistik dengan ketara dan meningkatkan rintangan anti-kumulatif.

Badan gentian kaca untuk tangki PT-76

Di USSR, pembangunan percubaan perisai kalis peluru dan peluru yang diperbuat daripada bahan plastik bermula pada tahun 1957. Kerja penyelidikan dan pembangunan telah dijalankan oleh sekumpulan besar organisasi: VNII-100, Institut Penyelidikan Plastik, Institut Penyelidikan Gentian Kaca, Institut Penyelidikan-571, MIPT. Menjelang tahun 1960, cawangan VNII-100 telah membangunkan reka bentuk badan kapal berperisai untuk tangki ringan PT-76 menggunakan gentian kaca. Mengikut pengiraan awal, ia telah dirancang untuk mengurangkan jisim badan kenderaan berperisai sebanyak 30% atau lebih, sambil mengekalkan rintangan peluru pada tahap perisai keluli jisim yang sama. Pada masa yang sama, kebanyakan penjimatan berat dicapai kerana bahagian struktur kuasa badan kapal, iaitu bahagian bawah, bumbung, pengeras, dll. Model badan kapal yang dihasilkan, bahagian yang dihasilkan di kilang Karbolit di Orekhovo-Zuyevo, telah diuji dengan membedil, serta ujian laut dengan menunda.

Walaupun rintangan peluru yang dijangka telah disahkan, dalam aspek lain bahan baru tidak memberikan sebarang kelebihan - pengurangan ketara yang dijangkakan dalam radar dan tandatangan haba tidak berlaku. Di samping itu, dari segi kerumitan teknologi pengeluaran, kemungkinan pembaikan di lapangan, dan risiko teknikal, perisai gentian kaca adalah lebih rendah daripada bahan yang diperbuat daripada aloi aluminium, yang dianggap lebih disukai untuk kenderaan berperisai ringan. Pembangunan struktur perisai yang terdiri sepenuhnya daripada gentian kaca tidak lama lagi disekat, kerana penciptaan perisai gabungan untuk kereta kebal sederhana baharu (kemudian diterima pakai oleh T-64) bermula dengan giat. Walau bagaimanapun, gentian kaca mula digunakan secara aktif dalam industri automotif awam untuk mencipta kenderaan semua rupa bumi beroda jenama ZIL.

Jadi, secara amnya, penyelidikan dalam bidang ini berjalan dengan jayanya, kerana bahan komposit mempunyai banyak sifat unik. Salah satu hasil penting kerja ini ialah penampilan gabungan perisai dengan lapisan hadapan seramik dan sandaran plastik bertetulang. Ternyata perlindungan sedemikian sangat tahan terhadap pendedahan peluru penembus perisai, manakala jisimnya adalah 2-3 kali kurang daripada perisai keluli dengan kekuatan yang sama. Perlindungan perisai gabungan sedemikian mula digunakan pada helikopter tempur pada tahun 1960-an untuk melindungi anak kapal dan unit yang paling terdedah. Kemudian, perlindungan gabungan serupa digunakan dalam pengeluaran tempat duduk berperisai untuk juruterbang helikopter tentera.

Keputusan dicapai dalam Persekutuan Rusia dalam bidang pembangunan bahan perisai bukan logam, ditunjukkan dalam bahan yang diterbitkan oleh pakar JSC Research Institute of Steel, pemaju dan pengilang terbesar sistem perlindungan bersepadu Rusia, antaranya Valery Grigoryan (Presiden, Pengarah Sains Institut Penyelidikan JSC of Steel, Doktor Sains Teknikal, profesor, ahli akademik Akademi Sains Rusia), Ivan Bespalov (ketua jabatan, calon sains teknikal), Alexey Karpov (penyelidik terkemuka di OJSC Research Institute of Steel, calon sains teknikal).

Menguji panel perisai seramik untuk meningkatkan perlindungan BMD-4M

Pakar dari Institut Penyelidikan Keluli menulis bahawa dalam beberapa tahun kebelakangan ini organisasi telah membangunkan struktur pelindung kelas 6a dengan ketumpatan permukaan 36-38 kilogram setiap meter persegi berdasarkan boron karbida yang dihasilkan oleh VNIIEF (Sarov) pada substrat berat molekul tinggi polietilena. ONPP "Teknologi" dengan penyertaan OJSC "Institut Penyelidikan Keluli" berjaya mencipta struktur pelindung kelas 6a dengan ketumpatan permukaan 39-40 kilogram setiap meter persegi berdasarkan silikon karbida (juga pada substrat berat molekul ultra tinggi polietilena - UHMWPE).

Struktur ini mempunyai kelebihan berat yang tidak dapat dinafikan berbanding dengan struktur berperisai berdasarkan korundum (46-50 kilogram per meter persegi) dan elemen perisai keluli, tetapi ia mempunyai dua kelemahan: kemandirian yang rendah dan kos yang tinggi.

Adalah mungkin untuk meningkatkan kebolehmandirian elemen perisai seramik organik kepada satu pukulan setiap desimeter persegi dengan menjadikannya disusun daripada jubin kecil. Buat masa ini, satu atau dua pukulan boleh dijamin ke dalam panel berperisai dengan sokongan UHMWPE dengan keluasan lima hingga tujuh desimeter persegi, tetapi tidak lebih. Bukan kebetulan bahawa piawaian rintangan peluru asing memerlukan ujian dengan peluru senapang penembus perisai dengan hanya satu tembakan ke dalam struktur pelindung. Mencapai kebolehmandirian sehingga tiga pukulan setiap desimeter persegi kekal sebagai salah satu tugas utama yang cuba diselesaikan oleh pembangun terkemuka Rusia.

Ketahanan yang tinggi boleh dicapai dengan menggunakan lapisan seramik diskret, iaitu lapisan yang terdiri daripada silinder kecil. Panel perisai sedemikian dihasilkan, sebagai contoh, oleh TenCate Advanced Armor dan syarikat lain. Semua perkara lain adalah sama, ia adalah kira-kira sepuluh peratus lebih berat daripada panel seramik rata.

Sebagai substrat untuk seramik, panel tekan polietilena berat molekul tinggi (seperti Dyneema atau Spectra) digunakan sebagai bahan intensif tenaga yang paling ringan. Walau bagaimanapun, ia hanya dikeluarkan di luar negara. Rusia juga harus menubuhkan pengeluaran seratnya sendiri, dan bukan hanya menekan panel daripada bahan mentah yang diimport. Ia juga mungkin untuk menggunakan bahan komposit berdasarkan fabrik aramid domestik, tetapi berat dan kosnya jauh melebihi panel polietilena.

Penambahbaikan lanjut ciri-ciri perisai komposit berdasarkan elemen perisai seramik berhubung dengan kenderaan perisai dijalankan di kawasan utama berikut.

Meningkatkan kualiti seramik berperisai. Selama dua atau tiga tahun yang lalu, Institut Penyelidikan Keluli telah bekerjasama rapat dengan pengeluar seramik berperisai di Rusia - NEVZ-Soyuz OJSC, Aloks CJSC, Virial LLC dari segi ujian dan peningkatan kualiti seramik berperisai. Melalui usaha bersama, adalah mungkin untuk meningkatkan kualitinya dengan ketara dan secara praktikal membawanya ke tahap piawaian Barat.

Pembangunan penyelesaian reka bentuk rasional. Satu set jubin seramik mempunyai zon khas berhampiran sendi mereka yang telah mengurangkan ciri balistik. Untuk menyamakan sifat panel, reka bentuk jubin perisai "berprofil" telah dibangunkan. Panel ini dipasang pada kereta Punisher dan berjaya melepasi ujian awal. Di samping itu, struktur berasaskan korundum dengan substrat UHMWPE dan aramid dengan berat 45 kilogram setiap meter persegi untuk panel kelas 6a telah dibangunkan. Walau bagaimanapun, penggunaan panel sedemikian dalam AT dan kemudahan kenderaan berperisai adalah terhad kerana kehadiran keperluan tambahan (contohnya, rintangan terhadap letupan sisi alat letupan).

Kabin yang diuji api dilindungi oleh perisai gabungan dengan jubin seramik

Kenderaan berperisai seperti kenderaan tempur infantri dan pembawa kakitangan berperisai dicirikan oleh pendedahan kebakaran yang meningkat, jadi ketumpatan kerosakan maksimum yang boleh disediakan oleh panel seramik yang dipasang mengikut prinsip "perisai pepejal" mungkin tidak mencukupi. Penyelesaian kepada masalah ini hanya boleh dilakukan dengan menggunakan pemasangan seramik diskret elemen heksagon atau silinder yang sepadan dengan senjata. Susun atur diskret memastikan kemandirian maksimum panel berperisai komposit, ketumpatan kerosakan maksimum yang menghampiri struktur berperisai logam.

Walau bagaimanapun, ciri berat komposisi berperisai seramik diskret dengan asas dalam bentuk plat perisai aluminium atau keluli adalah lima hingga sepuluh peratus lebih tinggi daripada parameter serupa panel seramik susun atur berterusan. Satu lagi kelebihan panel seramik diskret ialah ia tidak perlu dilekatkan pada substrat. Panel perisai ini dipasang dan diuji pada prototaip BRDM-3 dan BMD-4. Pada masa ini, panel sedemikian digunakan dalam rangka kerja projek R&D Taufan dan Boomerang.

Pengalaman asing

Pada tahun 1965, pakar dari syarikat Amerika DuPont mencipta bahan yang dipanggil Kevlar. Ia adalah gentian sintetik aramid yang, menurut pembangunnya, lima kali lebih kuat daripada keluli untuk berat yang sama, tetapi pada masa yang sama mempunyai fleksibiliti gentian konvensional. Kevlar telah digunakan secara meluas sebagai bahan perisai dalam penerbangan dan dalam penciptaan peralatan pelindung diri (perisai badan, topi keledar, dll.). Di samping itu, Kevlar mula diperkenalkan ke dalam sistem perlindungan kereta kebal dan kenderaan tempur berperisai lain sebagai lapisan untuk melindungi daripada kerosakan sekunder kepada anak kapal oleh serpihan perisai. Kemudian, bahan serupa dicipta di USSR, walaupun ia tidak digunakan dalam kenderaan berperisai.

Kenderaan tempur berperisai CAV eksperimen Amerika dengan badan gentian kaca

Sementara itu, senjata kumulatif dan kinetik yang lebih maju muncul, dan dengan mereka keperluan untuk perlindungan perisai peralatan meningkat, yang meningkatkan beratnya. Mengurangkan jisim peralatan ketenteraan tanpa menjejaskan perlindungan adalah mustahil. Tetapi pada tahun 1980-an, perkembangan teknologi dan perkembangan terkini dalam industri kimia memungkinkan untuk kembali kepada idea perisai gentian kaca. Oleh itu, syarikat Amerika FMC, yang terlibat dalam pengeluaran kenderaan tempur, mencipta menara prototaip untuk kenderaan tempur infantri M2 Bradley, yang perlindungannya adalah sekeping tunggal yang diperbuat daripada komposit bertetulang gentian kaca (dengan pengecualian bahagian hadapan). . Pada tahun 1989, ujian bermula pada kenderaan tempur infantri Bradley dengan badan berperisai, yang termasuk dua bahagian atas dan bahagian bawah yang terdiri daripada plat komposit berbilang lapisan, dan rangka casis ringan yang diperbuat daripada aluminium. Berdasarkan keputusan ujian, didapati bahawa dari segi perlindungan balistik kereta ini sepadan dengan kenderaan tempur infantri standard M2A1 dengan pengurangan 27% dalam berat badan.

Sejak 1994, di Amerika Syarikat, sebagai sebahagian daripada program Advanced Technology Demonstrator (ATD), prototaip kenderaan tempur berperisai dipanggil CAV (Composite Armored Vehicle) telah dicipta. Badan kapalnya hendaklah terdiri sepenuhnya daripada perisai gabungan berasaskan seramik dan gentian kaca menggunakan teknologi terkini, yang mana ia dirancang untuk mengurangkan jumlah berat sebanyak 33% dengan tahap perlindungan yang setara dengan keluli berperisai, dan, dengan itu, meningkatkan mobiliti. Tujuan utama CAV, yang pembangunannya diamanahkan kepada syarikat United Defence, adalah untuk menunjukkan dengan jelas kemungkinan menggunakan bahan komposit dalam pembuatan badan kapal berperisai kenderaan tempur infantri yang menjanjikan, kenderaan tempur infantri dan kenderaan tempur lain.

Pada tahun 1998, prototaip kenderaan dikesan CAV seberat 19.6 tan telah ditunjukkan Badannya diperbuat daripada dua lapisan bahan komposit: lapisan luar diperbuat daripada seramik aluminium oksida, dan lapisan dalam diperbuat daripada gentian kaca yang diperkukuh dengan kekuatan tinggi. gentian kaca. Di samping itu, permukaan dalam badan kapal mempunyai lapisan anti-pecahan. Untuk meningkatkan perlindungan terhadap letupan lombong, bahagian bawah gentian kaca mempunyai struktur dengan asas sarang lebah. Casis kenderaan itu ditutup dengan skrin sisi yang diperbuat daripada komposit dua lapisan. Untuk menampung krew, petak tempur terpencil disediakan di dalam haluan, dikimpal daripada kepingan titanium dan mempunyai perisai tambahan yang diperbuat daripada seramik (dahi) dan gentian kaca (bumbung) dan lapisan anti-pecahan. Kereta itu dilengkapi dengan enjin diesel 550 hp. dan transmisi hidromekanik, kelajuannya mencapai 64 km/j, dan jaraknya ialah 480 km. Sebagai persenjataan utama, platform putaran bulat yang semakin meningkat dengan meriam automatik M242 Bushmaster 25 mm dipasang pada badan kapal.

Ujian prototaip CAV termasuk kajian tentang keupayaan badan kapal untuk menahan beban hentakan (malah dirancang untuk memasang meriam tangki 105 mm dan menjalankan satu siri tembakan) dan ujian laut dengan jarak keseluruhan beberapa ribu km. Secara keseluruhan, program ini menyediakan perbelanjaan sehingga 12 juta dolar menjelang 2002. Tetapi kerja itu tidak pernah meninggalkan peringkat percubaan, walaupun ia jelas menunjukkan kemungkinan menggunakan komposit dan bukannya perisai klasik. Oleh itu, perkembangan ke arah ini diteruskan dalam bidang peningkatan teknologi untuk mencipta plastik ultra-kuat.

Jerman juga tidak menjauhkan diri daripada trend umum sejak akhir 1980-an. Menjalankan penyelidikan aktif dalam bidang bahan perisai bukan logam. Pada tahun 1994, negara ini menggunakan perisai komposit kalis peluru dan peluru Mexas, yang dibangunkan oleh IBD Deisenroth Engineering berdasarkan seramik. Ia mempunyai reka bentuk modular dan digunakan sebagai perlindungan dipasang tambahan untuk kenderaan tempur berperisai, dipasang di atas perisai utama. Menurut wakil syarikat, perisai komposit Mexas berkesan melindungi daripada peluru penebuk perisai dengan kaliber sehingga 14.5 mm. Selepas itu, modul berperisai Mexas mula digunakan secara meluas untuk meningkatkan perlindungan kereta kebal utama dan kenderaan tempur lain dari negara yang berbeza, termasuk kereta kebal Leopard-2, kenderaan tempur infantri ASCOD dan CV9035, Stryker, pembawa kakitangan berperisai Piranha-IV, Dingo dan Kenderaan berperisai Fennec ", serta digerakkan sendiri pemasangan artileri PzH 2000.

Pada masa yang sama, sejak 1993, kerja telah dijalankan di UK untuk mencipta prototaip kenderaan ACAVP (Advanced Composite Armored Vehicle Platform) dengan badan yang diperbuat sepenuhnya daripada komposit berasaskan gentian kaca dan plastik bertetulang gentian kaca. Di bawah kepimpinan umum DERA (Agensi Penilaian dan Penyelidikan Pertahanan) Kementerian Pertahanan, pakar dari Qinetiq, Sistem Pertahanan Vickers, Vosper Thornycroft, Short Brothers dan kontraktor lain mencipta badan komposit monocoque sebagai sebahagian daripada kerja pembangunan tunggal. Matlamat pembangunan adalah untuk mencipta prototaip kenderaan tempur berperisai yang dikesan dengan perlindungan yang serupa dengan perisai logam, tetapi dengan berat yang berkurangan dengan ketara. Pertama sekali, ini telah ditentukan oleh keperluan untuk mempunyai lengkap kelengkapan tentera untuk daya tindak balas pantas, yang boleh diangkut oleh pesawat pengangkutan tentera paling popular, C-130 Hercules. Di samping itu, teknologi baharu memungkinkan untuk mengurangkan bunyi mesin, tandatangan terma dan radarnya, memanjangkan hayat perkhidmatan disebabkan oleh rintangan kakisan yang tinggi dan, pada masa hadapan, mengurangkan kos pengeluaran. Untuk mempercepatkan kerja, komponen dan pemasangan kenderaan tempur infantri British Warrior bersiri telah digunakan.

Kenderaan tempur berperisai ACAVP eksperimen British dengan badan gentian kaca

Menjelang tahun 1999, Sistem Pertahanan Vickers, yang menjalankan kerja reka bentuk dan penyepaduan keseluruhan semua subsistem prototaip, menyerahkan prototaip ACAVP untuk ujian. Berat kenderaan itu adalah kira-kira 24 tan, enjin 550 hp, digabungkan dengan transmisi hidromekanikal dan sistem penyejukan yang lebih baik, membolehkannya mencapai kelajuan sehingga 70 km/j di lebuh raya dan 40 km/j di atas medan kasar. Kenderaan itu dipersenjatai dengan 30 mm pistol automatik, sepaksi dengan mesingan 7.62 mm. Dalam kes ini, turet standard dari BRM Fox bersiri dengan perisai logam telah digunakan.

Pada tahun 2001, ujian ACAVP telah berjaya disiapkan dan, menurut pemaju, menunjukkan petunjuk keselamatan dan mobiliti yang mengagumkan (akhbar dengan bercita-cita tinggi menyatakan bahawa British kononnya "yang pertama di dunia" untuk mencipta kenderaan berperisai komposit). Badan komposit memberikan perlindungan terjamin daripada peluru berkaliber penebuk perisai sehingga 14.5 mm pada unjuran sisi dan dari peluru 30 mm pada unjuran hadapan, dan bahan itu sendiri menghilangkan kerosakan sekunder kepada anak kapal oleh serpihan apabila menembusi perisai. Terdapat juga perisai modular tambahan untuk meningkatkan perlindungan, yang dipasang di atas perisai utama dan boleh dibongkar dengan cepat apabila mengangkut kenderaan melalui udara. Secara keseluruhan, kenderaan itu menempuh 1,800 km semasa ujian dan tiada kerosakan serius direkodkan, dan badan itu berjaya menahan semua kejutan dan beban dinamik. Di samping itu, dilaporkan bahawa berat kenderaan sebanyak 24 tan bukanlah hasil akhir; angka ini boleh dikurangkan dengan memasang unit kuasa yang lebih padat dan penggantungan hidropneumatik, dan penggunaan trek trek getah ringan boleh mengurangkan tahap hingar dengan serius.

Walaupun keputusan yang positif, prototaip ACAVP ternyata tidak dituntut, walaupun pengurusan DERA merancang untuk meneruskan penyelidikan sehingga 2005, dan seterusnya mencipta kenderaan perisai yang menjanjikan dengan perisai komposit dan dua anak kapal. Akhirnya, program ini telah disekat, dan reka bentuk selanjutnya bagi kenderaan peninjau yang menjanjikan telah pun dijalankan mengikut projek TRACER menggunakan aloi aluminium dan keluli yang terbukti.

Namun begitu, kajian terhadap bahan perisai bukan logam untuk peralatan dan perlindungan diri diteruskan. Sesetengah negara mempunyai analog sendiri bahan Kevlar, seperti Tvaron dari syarikat Denmark Teijin Aramid. Ia adalah serat para-aramid yang sangat kuat dan ringan, yang sepatutnya digunakan dalam perisai peralatan ketenteraan dan, menurut pengilang, boleh mengurangkan jumlah berat struktur sebanyak 30-60% berbanding dengan analog tradisional. Satu lagi bahan yang dipanggil Dyneema, dihasilkan oleh DSM Dyneema, ialah gentian polietilena berat molekul ultra tinggi (UHMWPE) berkekuatan tinggi. Menurut pengeluar, UHMWPE adalah yang paling banyak bahan tahan lasak di dunia - 15 kali lebih kuat daripada keluli (!) dan 40% lebih kuat daripada serat aramid dengan jisim yang sama. Ia dirancang untuk digunakan untuk pengeluaran perisai badan, topi keledar dan sebagai perisai untuk kenderaan tempur ringan.

Kenderaan berperisai ringan diperbuat daripada plastik

Dengan mengambil kira pengalaman terkumpul, pakar asing menyimpulkan bahawa pembangunan kereta kebal yang menjanjikan dan pengangkut kakitangan berperisai, yang dilengkapi sepenuhnya dengan perisai plastik, masih agak kontroversi dan perniagaan berisiko. Tetapi bahan baru ternyata mendapat permintaan apabila membangunkan kenderaan beroda ringan berdasarkan kereta pengeluaran. Oleh itu, dari Disember 2008 hingga Mei 2009, sebuah kenderaan berperisai ringan dengan badan yang diperbuat sepenuhnya daripada bahan komposit telah diuji di Amerika Syarikat di tapak ujian di Nevada. Kenderaan itu, yang ditetapkan ACMV (Semua Kenderaan Tentera Komposit), yang dibangunkan oleh Komposit TPI, berjaya melepasi ujian ketahanan dan jalan raya, memandu sejauh 8 ribu kilometer di atas jalan asfalt dan tanah, serta di atas rupa bumi yang kasar. Ujian dengan membedil dan letupan telah dirancang. Asas kereta perisai eksperimen adalah HMMWV yang terkenal - "Hammer". Apabila mencipta semua struktur badannya (termasuk rasuk bingkai), hanya bahan komposit digunakan. Disebabkan ini, Komposit TPI dapat mengurangkan berat ACMV dengan ketara dan, dengan itu, meningkatkan kapasiti bebannya. Di samping itu, ia dirancang untuk memanjangkan hayat perkhidmatan mesin dengan susunan magnitud kerana jangkaan ketahanan komposit yang lebih besar berbanding dengan logam.

Kemajuan ketara dalam penggunaan komposit untuk kenderaan perisai ringan telah dicapai di UK. Pada tahun 2007, di Pameran Antarabangsa Sistem dan Peralatan Pertahanan ke-3 di London, kenderaan perisai Cav-Cat berdasarkan trak tugas sederhana Iveco, dilengkapi dengan perisai komposit NP Aerospace CAMAC, telah ditunjukkan. Sebagai tambahan kepada perisai standard, perlindungan tambahan untuk sisi kenderaan disediakan melalui pemasangan panel perisai modular dan jeriji anti-kumulatif, juga diperbuat daripada komposit. Pendekatan bersepadu terhadap perlindungan CavCat telah mengurangkan dengan ketara kesan ke atas anak kapal dan tentera daripada letupan lombong, serpihan dan senjata anti kereta kebal infantri ringan.

Kenderaan berperisai eksperimen Amerika ACMV dengan badan gentian kaca

Kenderaan perisai British CfvCat dengan perisai anti-bulking tambahan

Perlu diingat bahawa NP Aerospace sebelum ini telah menunjukkan perisai jenis SAMAS pada kenderaan perisai ringan Landrover Snatch sebagai sebahagian daripada kit perisai Cav100. Kini kit serupa Cav200 dan Cav300 ditawarkan untuk kenderaan beroda sederhana dan berat. Pada mulanya, bahan perisai baharu dicipta sebagai alternatif kepada perisai kalis peluru komposit logam dengan kelas perlindungan tinggi dan kekuatan struktur keseluruhan dengan berat yang agak rendah. Ia berdasarkan komposit berbilang lapisan yang ditekan, yang membolehkan ia membentuk permukaan yang tahan lama dan mencipta badan dengan minimum sendi. Menurut pengilang, bahan perisai CAMAC menyediakan struktur monocoque modular dengan perlindungan balistik yang optimum dan keupayaan untuk menahan beban struktur yang berat.

Tetapi NP Aerospace telah pergi lebih jauh dan kini menawarkan untuk melengkapkan cahaya kenderaan tempur perlindungan komposit dinamik dan balistik baharu bagi pengeluaran kami sendiri, mengembangkan versi kompleks perlindungan kami dengan mencipta elemen berengsel EFPA dan ACBA. Yang pertama terdiri daripada blok plastik yang diisi dengan bahan letupan, dipasang di atas perisai utama, dan yang kedua - blok tuang perisai komposit, juga dipasang pada badan kapal.

Oleh itu, kenderaan tempur berperisai beroda ringan dengan perlindungan perisai komposit, yang dibangunkan untuk tentera, tidak lagi kelihatan seperti sesuatu yang luar biasa. Satu kejayaan simbolik ialah kemenangan kumpulan perindustrian Force Protection Europe Ltd pada September 2010 dalam tender untuk membekalkan kenderaan peronda berperisai ringan LPPV (Kenderaan Peronda Dilindungi Ringan), dipanggil Ocelot, kepada angkatan tentera British. Kementerian Pertahanan Britain telah memutuskan untuk menggantikan kenderaan tentera Land Rover Snatch yang sudah lapuk, kerana mereka tidak membuktikan diri mereka dalam keadaan pertempuran moden di Afghanistan dan Iraq, dengan kenderaan yang menjanjikan dengan perisai yang diperbuat daripada bahan bukan logam. Pembuat kereta Ricardo plc dan KinetiK, yang berurusan dengan perisai, dipilih sebagai rakan kongsi Force Protection Europe, yang mempunyai pengalaman luas dalam pengeluaran kenderaan MRAP yang sangat dilindungi.

Pembangunan Ocelot telah dijalankan sejak akhir 2008. Pereka kereta perisai memutuskan untuk mencipta secara asasnya kereta baru berdasarkan penyelesaian reka bentuk asal dalam bentuk platform modular universal, tidak seperti reka bentuk lain yang berasaskan casis komersial bersiri. Sebagai tambahan kepada bentuk bahagian bawah badan kapal berbentuk V, yang meningkatkan perlindungan terhadap lombong dengan menghilangkan tenaga letupan, bingkai berbentuk kotak berperisai yang digantung khas yang dipanggil "skateboard" telah dibangunkan, di mana aci pemacu, kotak gear dan pembezaan diletakkan di dalamnya. Penyelesaian teknikal baharu memungkinkan untuk mengagihkan semula berat mesin supaya pusat graviti berada sedekat mungkin dengan tanah. Suspensi roda adalah bar kilasan dengan perjalanan menegak yang besar, pemacu pada keempat-empat roda adalah berasingan, unit gandar hadapan dan belakang, serta roda, boleh ditukar ganti. Kabin berengsel, di mana anak kapal berada, berengsel pada "papan luncur", yang membolehkan kabin dicondongkan ke tepi untuk akses kepada penghantaran. Di dalamnya terdapat tempat duduk untuk dua anak kapal dan empat anggota pendaratan. Yang terakhir duduk menghadap satu sama lain, tempat mereka dipagari oleh partition-pylons, yang menguatkan lagi struktur badan kapal. Untuk akses ke bahagian dalam kabin terdapat pintu di sebelah kiri dan di belakang, serta dua palka di bumbung. Ruang tambahan disediakan untuk memasang pelbagai peralatan, bergantung pada tujuan mesin yang dimaksudkan. Unit kuasa bantu diesel Steyr dipasang untuk menggerakkan instrumen.

Prototaip pertama mesin Ocelot dibuat pada tahun 2009. Jisimnya ialah 7.5 tan, berat muatan ialah 2 tan, kelajuan maksimum pemanduan lebuh raya - 110 km/j, jarak pelayaran - 600 km, jejari pusingan - kira-kira 12 m Halangan yang perlu diatasi: - pendakian sehingga 45°, penurunan sehingga 40°, kedalaman mengharungi sehingga 0.8 m dan lebar Tapak antara roda memastikan ketahanan terhadap tipping. Keupayaan merentas desa meningkat kerana penggunaan roda 20 inci yang lebih besar. Kebanyakan kabin yang digantung terdiri daripada panel perisai komposit berbentuk perisai yang diperkuat dengan gentian kaca. Terdapat pelekap untuk set perlindungan perisai tambahan. Reka bentuk menyediakan kawasan bersalut getah untuk unit pemasangan, yang mengurangkan bunyi, getaran dan meningkatkan kekuatan penebat berbanding dengan casis konvensional. Menurut pemaju, reka bentuk asas menyediakan perlindungan anak kapal daripada letupan dan senjata api melebihi standard STANAG IIB. Ia juga didakwa bahawa enjin lengkap dan penggantian transmisi boleh disiapkan di lapangan dalam masa satu jam hanya menggunakan alat standard.

Penghantaran pertama kenderaan perisai Ocelot bermula pada penghujung 2011, dan menjelang akhir 2012, kira-kira 200 kenderaan tersebut telah memasuki angkatan tentera British. Force Protection Europe, sebagai tambahan kepada model asas peronda LPPV, juga telah membangunkan varian dengan modul senjata WMIK (Weapon Mounted Installation Kit) dengan kru empat orang dan versi kargo dengan kabin untuk 2 orang. Ia kini mengambil bahagian dalam tender Jabatan Pertahanan Australia untuk pembekalan kenderaan berperisai.

Oleh itu, penciptaan bahan perisai bukan logam baharu telah giat dijalankan sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Mungkin masanya tidak lama lagi apabila kenderaan berperisai digunakan untuk perkhidmatan tanpa satu pun di badan kapal mereka bahagian logam, akan menjadi perkara biasa. Perlindungan perisai yang ringan tetapi tahan lama menjadi sangat relevan sekarang, apabila masuk sudut yang berbeza Di planet ini, konflik bersenjata intensiti rendah tercetus, dan banyak operasi anti-pengganas dan pengaman dijalankan.

Perisai homogen.

Pada awal kemunculan kenderaan perisai darat, jenis perlindungan utama adalah kepingan keluli mudah. Rakan seperjuangan mereka yang lebih tua, kapal perang dan kereta api berperisai, pada masa ini telah memperoleh perisai bersimen dan pelbagai lapisan, tetapi perisai jenis ini mula digunakan dalam pembinaan kereta kebal bersiri hanya selepas Perang Dunia Kedua.

Perisai homogen terdiri daripada kepingan gelek panas atau struktur tuang, dari mana badan perisai dipasang menggunakan satu kaedah atau yang lain. Kaedah pemasangan pertama adalah rivet, sebagai yang paling murah dan terpantas pada masa itu. Kemudian, sambungan bolt telah menggantikan rivet dengan ketara. Menjelang pertengahan Perang Dunia II, kimpalan arka elektrik menjadi kaedah utama untuk menyambung plat perisai. Pada mulanya, kimpalan kebanyakannya adalah nyalaan gas manual, tetapi pembangunan kejuruteraan elektrik dan pembangunan pengeluaran besar-besaran elektrod adalah mencukupi. berkualiti tinggi, telah membawa kepada peningkatan penggunaan kimpalan arka elektrik. Sejak awal 1930-an, percubaan telah dibuat untuk memperkenalkan kimpalan arka elektrik automatik ke dalam pengeluaran besar-besaran. Tetapi adalah mungkin untuk mencapai kualiti yang boleh diterima pada kos yang boleh diterima hanya semasa Perang Dunia II di USSR, apabila dalam pengeluaran kereta kebal T-34-76 dan kereta kebal keluarga KV, buat pertama kalinya di dunia mereka mula menggunakan elektrik automatik. kimpalan arka di bawah lapisan fluks serbuk.

Walaupun penciptaan kimpalan arka elektrik pada akhir abad ke-19 oleh jurutera Rusia N.N. Benardos, sehingga akhir bangunan kereta kebal Perang Dunia II membuat penggunaan terhad penyambung plat perisai dengan bolt dan rivet. Ini adalah akibat daripada masalah yang timbul apabila mengimpal plat tebal keluli karbon sederhana (0.25-0.45% C). Keluli karbon tinggi boleh dikatakan tidak digunakan dalam bangunan tangki walaupun sekarang.

Juga, sukar untuk mencapai kimpalan berkualiti tinggi apabila mengimpal keluli aloi dan tidak dibersihkan dengan secukupnya. Untuk menapis butiran struktur keluli, bahan tambahan mangan dan unsur pengaloian lain digunakan. Mereka juga meningkatkan kebolehkerasan keluli, dengan itu mengurangkan tegasan tempatan dalam kimpalan. Kadangkala pengerasan plat perisai boleh digunakan, tetapi kaedah ini digunakan dengan sangat terhad, kerana plat perisai pra-keras semasa mengimpal menimbulkan masalah yang lebih besar disebabkan oleh ketidakseragaman medan tekanan dalaman. Untuk melegakan tekanan, penyepuhlindapan normalisasi atau pembajaan rendah biasanya digunakan. Tetapi, untuk mencapai peningkatan kekerasan yang ketara, keluli mesti dikeraskan terlebih dahulu kepada martensit atau troostit (iaitu, pengerasan tinggi). Pengerasan tinggi bahagian berdinding tebal dalam bentuk kompleks sentiasa sangat sukar; jika ia adalah bahagian saiz badan tangki, maka tugas itu hampir mustahil untuk diselesaikan.

Untuk meningkatkan ketahanan perisai homogen, adalah wajar untuk meningkatkan kekerasan permukaan plat perisai, sambil meninggalkan teras dan sisi menghadap ke dalam likat dan agak elastik. Pendekatan ini mula-mula dilaksanakan pada kuku besi pada akhir abad ke-19. Dalam kenderaan berperisai, penyelesaian ini telah digunakan lebih awal.

Masalah pengkarbonan terletak pada keperluan untuk pendedahan lama bahagian dalam karburizer serbuk (campuran berasaskan kok, beberapa peratus kapur, dan penambahan kecil potash) pada suhu 500-800 * C. Dalam kes ini, adalah bermasalah untuk mencapai ketebalan seragam lapisan karbida. Di samping itu, teras bahagian keluli menjadi berbutir kasar, yang secara mendadak mengurangkan kekuatan keletihannya dan agak mengurangkan semua parameter kekuatan.

Kaedah yang lebih maju ialah nitriding. Nitriding secara teknikalnya lebih sukar untuk dijalankan, tetapi selepas nitriding bahagian tersebut mengalami penyepuhlindapan normalisasi dengan penyejukan dalam minyak. Ini sedikit sebanyak mengimbangi pertambahan butiran struktur. Tetapi kedalaman lapisan nitriding tidak melebihi satu milimeter dengan masa nitriding berpuluh-puluh jam.

Kaedah terbaik ialah sianidasi. Ia dijalankan lebih cepat, kekerasan tidak lebih rendah, dan suhu pemanasan agak rendah. Tetapi, mencelupkan plat perisai (dan lebih-lebih lagi, badan kereta kebal) ke dalam campuran sianida cair, secara sederhana, tidak mesra alam, dan secara umum, satu keseronokan yang meragukan.

Ciri perlindungan perisai yang optimum boleh dicapai dengan menggunakan badan yang dikimpal yang diperbuat daripada keluli karbon sederhana, dan bahagian atas badan ditutup dengan plat yang dikimpal dan/atau berulir yang diperbuat daripada keluli berkekuatan tinggi yang dikeraskan.

Perisai komposit.

Bahan komposit, secara amnya, bahan yang menggabungkan dua atau lebih komponen dengan sifat yang sangat berbeza. Ini termasuk gubahan bertetulang, berbilang lapisan, diisi dan lain-lain (“komposisi”, dalam makna ini, boleh diterjemahkan secara kasar sebagai “campuran” atau “gabungan”).

Contoh klasik bahan komposit termasuk papak konkrit bertetulang mudah, atau, sebagai contoh, campuran kobalt dan serbuk tungsten karbida yang digunakan untuk menghasilkan mendapan karbida pada alat berkelajuan tinggi. Pada masa yang sama, istilah "bahan komposit" telah memperoleh makna klasiknya dan populariti terbesar berkaitan dengan komposisi berdasarkan matriks polimer yang diperkuat dengan satu atau lain tetulang (serat, serbuk, rovings, felt (tekstil bukan tenunan), sfera berongga , kain, dsb.).

Berhubung dengan perlindungan perisai, perisai komposit ialah perisai yang merangkumi elemen struktur yang diperbuat daripada bahan dengan sifat yang sangat berbeza. Seperti yang kami katakan di atas, adalah dinasihatkan untuk membuat plat luar sekeras mungkin, sambil meninggalkan tapak sokongan dengan kebolehkerjaan yang baik dan kelikatan yang tinggi.

Oleh itu, perisai komposit boleh merangkumi pelbagai kombinasi bahan mulur dan elastik dan bahan kekerasan tinggi: keluli karbon sederhana + seramik, aluminium + seramik, aloi titanium + keluli alat yang dikeraskan, kaca kuarza + keluli perisai, gentian kaca + seramik + keluli, keluli + UHMWPE + seramik korundum, dan banyak lagi. dsb. Biasanya, plat luar diperbuat daripada bahan dengan sifat kekuatan purata ia berfungsi sebagai skrin anti-kumulatif, dan juga menyediakan perlindungan untuk unsur-unsur yang keras dan rapuh daripada serpihan dan peluru. Lapisan paling rendah adalah galas beban bahan optimum untuknya ialah keluli perisai dan/atau aloi aluminium. Jika dana membenarkan, maka aloi titanium. Untuk menghentikan senjata anti-kereta kebal yang paling berkesan, lapisan yang diperbuat daripada gentian berkekuatan tinggi boleh digunakan tambahan (biasanya Kevlar, tetapi kadangkala nilon, lavsan, nilon, UHMWPE, dll. digunakan). Lapisan itu menghentikan serpihan yang terhasil daripada penembusan perisai yang tidak lengkap, serpihan teras BOPS yang musnah, dan serpihan kecil dari lubang kecil dengan peluru terkumpul. Di samping itu, lapisan meningkatkan penebat haba dan penebat bunyi mesin. Lapisan tidak menambah berat, mempunyai kesan yang lebih besar terhadap kos kenderaan berperisai.

Tidak seperti perisai homogen, sebarang perisai komposit berfungsi ke arah kemusnahan. Ringkasnya, skrin atas mudah ditembusi oleh hampir semua cara PT. Plat keras melaksanakan fungsinya dalam proses pemusnahan yang lebih kurang rapuh, dan bahagian menanggung beban perisai menghentikan kesan yang telah tersebar dari jet kumulatif atau serpihan teras BOPS. Lapisan melindungi daripada senjata anti-kereta kebal yang lebih berkuasa, tetapi keupayaannya sangat terhad.

Apabila mereka bentuk perisai komposit, tiga faktor penting juga diambil kira: kos, ketumpatan, dan kebolehkerjaan bahan. Batu penghalang seramik ialah kebolehmesinan. Kaca kuarza juga mempunyai kebolehkerjaan yang lemah dan juga agak mahal. Keluli dan aloi tungsten dicirikan oleh ketumpatan tinggi. Polimer, walaupun sangat ringan, biasanya mahal dan sensitif kepada api (serta pemanasan berpanjangan). Aloi aluminium agak mahal dan mempunyai kekerasan yang rendah. Malangnya, tidak ada bahan yang ideal. Tetapi kombinasi tertentu pelbagai bahan sering memungkinkan untuk menyelesaikan masalah teknikal secara optimum pada kos yang boleh diterima.

Sejak kemunculan kenderaan berperisai, pertempuran lama antara peluru dan perisai telah menjadi semakin sengit. Sesetengah pereka berusaha untuk meningkatkan keupayaan penembusan peluru, sementara yang lain meningkatkan ketahanan perisai. Perjuangan diteruskan hari ini. Seorang profesor dari Universiti Teknikal Negeri Moscow memberitahu Mekanik Popular tentang cara perisai kereta kebal moden berfungsi. N.E. Bauman, Pengarah Saintifik Institut Penyelidikan Keluli Valery Grigoryan

Pada mulanya, serangan ke atas perisai dilakukan secara langsung: manakala jenis impak utama ialah peluru penebuk perisai dengan aksi kinetik, pertarungan pereka bentuk memuncak untuk meningkatkan kaliber pistol, ketebalan dan sudut baju besi itu. Evolusi ini jelas kelihatan dalam pembangunan senjata kereta kebal dan perisai dalam Perang Dunia II. Penyelesaian yang membina pada masa itu agak jelas: kami akan membuat halangan lebih tebal; jika anda mencondongkannya, peluru perlu menempuh jarak yang lebih jauh melalui ketebalan logam, dan kemungkinan lantunan akan meningkat. Walaupun selepas kemunculan peluru penebuk perisai dengan teras yang tegar dan tidak boleh dihancurkan dalam muatan peluru kereta kebal dan senjata anti kereta kebal, sedikit yang berubah.

Ludah Maut

Walau bagaimanapun, sudah pada permulaan Perang Dunia II, revolusi berlaku dalam sifat pemusnah peluru: peluru kumulatif muncul. Pada tahun 1941, Hohlladungsgeschoss ("projektil dengan takuk dalam pertuduhan") mula digunakan oleh anggota artileri Jerman, dan pada tahun 1942 USSR menggunakan peluru 76-mm BP-350A, dibangunkan selepas mengkaji sampel yang ditangkap. Beginilah reka bentuk kartrij Faust yang terkenal. Masalah timbul yang tidak dapat diselesaikan dengan kaedah tradisional kerana peningkatan jisim tangki yang tidak dapat diterima.

Di bahagian kepala peluru terkumpul terdapat ceruk kon dalam bentuk corong yang dilapisi dengan lapisan nipis logam (dengan loceng menghadap ke hadapan). Letupan bahan letupan bermula dari bahagian yang paling hampir dengan bahagian atas kawah. Gelombang letupan "menghancurkan" corong ke arah paksi peluru, dan kerana tekanan produk letupan (hampir setengah juta atmosfera) melebihi had ubah bentuk plastik lapisan, yang terakhir mula berkelakuan sebagai separa-cecair . Proses ini tidak ada kaitan dengan lebur; ia adalah aliran "sejuk" bahan. Pancutan kumulatif nipis (setanding dengan ketebalan cangkerang) diperah keluar dari corong yang runtuh, yang memecut ke kelajuan mengikut urutan kelajuan letupan (dan kadangkala lebih tinggi), iaitu kira-kira 10 km/s atau lebih. Kelajuan jet kumulatif dengan ketara melebihi kelajuan perambatan bunyi dalam bahan perisai (kira-kira 4 km/s). Oleh itu, interaksi jet dan perisai berlaku mengikut undang-undang hidrodinamik, iaitu, mereka berkelakuan seperti cecair: jet tidak membakar perisai sama sekali (ini adalah salah tanggapan yang meluas), tetapi menembusinya, sama seperti pancutan air di bawah tekanan menghakis pasir.

Perlindungan berlapis

Perlindungan pertama terhadap peluru terkumpul ialah penggunaan skrin (perisai penghalang dua). Pancutan terkumpul tidak terbentuk serta-merta; untuk keberkesanan maksimumnya, adalah penting untuk meletupkan caj pada jarak optimum dari perisai (panjang fokus). Jika skrin kepingan logam tambahan diletakkan di hadapan perisai utama, letupan akan berlaku lebih awal dan keberkesanan hentaman akan berkurangan. Semasa Perang Dunia II, krew kereta kebal melampirkan kepingan logam nipis dan skrin jejaring pada kenderaan mereka untuk melindungi mereka daripada kartrij Faust (terdapat cerita yang meluas tentang penggunaan katil berperisai untuk tujuan ini, walaupun pada hakikatnya jerat khas digunakan). Tetapi penyelesaian ini tidak begitu berkesan - peningkatan rintangan purata hanya 9-18%.

Oleh itu, apabila membangunkan kereta kebal generasi baru (T-64, T-72, T-80), pereka menggunakan penyelesaian lain - perisai berbilang lapisan. Ia terdiri daripada dua lapisan keluli, di antaranya diletakkan lapisan pengisi berketumpatan rendah - gentian kaca atau seramik. "Pai" sedemikian memberikan keuntungan sehingga 30% berbanding perisai keluli monolitik. Walau bagaimanapun, kaedah ini tidak terpakai untuk menara: untuk model ini ia dibuang dan meletakkan gentian kaca di dalam adalah sukar dari sudut pandangan teknologi. Pereka VNII-100 (kini VNII Transmash) mencadangkan mencairkan bola ultra-porselin ke dalam perisai turet, keupayaan pemecahan jet khusus yang 2–2.5 kali lebih tinggi daripada keluli perisai. Pakar di Institut Penyelidikan Keluli memilih pilihan yang berbeza: bungkusan yang diperbuat daripada keluli keras berkekuatan tinggi diletakkan di antara lapisan luar dan dalam perisai. Mereka menerima kesan jet kumulatif yang lemah pada kelajuan apabila interaksi tidak lagi berlaku mengikut undang-undang hidrodinamik, tetapi bergantung pada kekerasan bahan.

Walaupun agak sukar untuk memperlahankan jet terkumpul, ia terdedah pada arah melintang dan boleh dimusnahkan dengan mudah walaupun oleh hentaman sisi yang lemah. Oleh itu, perkembangan teknologi selanjutnya terdiri daripada fakta bahawa perisai gabungan bahagian hadapan dan sisi turet tuang terbentuk kerana rongga terbuka di bahagian atas, diisi dengan pengisi kompleks; Rongga ditutup dari atas dengan palam yang dikimpal. Turret reka bentuk ini digunakan pada pengubahsuaian kereta kebal kemudian - T-72B, T-80U dan T-80UD. Prinsip operasi sisipan adalah berbeza, tetapi menggunakan "kelemahan sisi" yang disebut jet kumulatif. Perisai sedemikian biasanya diklasifikasikan sebagai sistem perlindungan "separa aktif", kerana ia menggunakan tenaga senjata itu sendiri.

Salah satu pilihan untuk sistem sedemikian ialah perisai selular, prinsip operasi yang dicadangkan oleh pekerja Institut Hidrodinamik Cawangan Siberia Akademi Sains USSR. Perisai terdiri daripada satu set rongga yang diisi dengan bahan kuasi-cecair (poliuretana, polietilena). Pancutan kumulatif, setelah memasuki volum yang dihadkan oleh dinding logam, menghasilkan gelombang kejutan dalam separa-cecair, yang, dipantulkan dari dinding, kembali ke paksi jet dan runtuh rongga, menyebabkan nyahpecutan dan kemusnahan jet . Perisai jenis ini memberikan keuntungan dalam rintangan anti-kumulatif sehingga 30-40%.

Pilihan lain ialah perisai dengan kepingan reflektif. Ini adalah penghalang tiga lapisan yang terdiri daripada plat, spacer dan plat nipis. Pancutan itu, menembusi ke dalam papak, mencipta tekanan, yang membawa pertama kepada pembengkakan setempat pada permukaan belakang dan kemudian kepada kemusnahannya. Dalam kes ini, pembengkakan gasket dan kepingan nipis yang ketara berlaku. Apabila jet menembusi gasket dan plat nipis, yang terakhir telah mula bergerak dari permukaan belakang plat. Oleh kerana terdapat sudut tertentu antara arah pergerakan jet dan plat nipis, pada satu ketika plat mula berlari ke dalam jet, memusnahkannya. Berbanding dengan perisai monolitik jisim yang sama, kesan penggunaan kepingan "reflektif" boleh mencapai 40%.

Penambahbaikan reka bentuk seterusnya ialah peralihan kepada menara dengan tapak yang dikimpal. Ia menjadi jelas bahawa perkembangan untuk meningkatkan kekuatan perisai gulung adalah lebih menjanjikan. Khususnya, pada tahun 1980-an, keluli baru dengan kekerasan meningkat telah dibangunkan dan sedia untuk pengeluaran besar-besaran: SK-2Sh, SK-3Sh. Penggunaan menara dengan tapak bergulung memungkinkan untuk meningkatkan setara pelindung asas menara. Akibatnya, turet untuk tangki T-72B dengan asas keluli bergulung mempunyai volum dalaman yang meningkat, peningkatan berat adalah 400 kg berbanding turet tuang bersiri tangki T-72B. Pakej pengisi menara dibuat menggunakan bahan seramik dan keluli kekerasan tinggi atau daripada bungkusan berasaskan plat keluli dengan kepingan "reflektif". Rintangan perisai yang setara menjadi sama dengan 500–550 mm keluli homogen.

Letupan ke arah

Sementara itu, teknologi dalam bidang peluru terkumpul terus bertambah baik. Jika semasa Perang Dunia Kedua, penembusan perisai peluru terkumpul tidak melebihi 4-5 kaliber, kemudian ia meningkat dengan ketara. Oleh itu, dengan kaliber 100-105 mm, ia sudah menjadi 6-7 kaliber (dalam keluli bersamaan 600-700 mm dengan kaliber 120-152 mm, penembusan perisai meningkat kepada 8-10 kaliber (900-1200); mm keluli homogen). Untuk melindungi daripada peluru ini, penyelesaian baharu secara kualitatif diperlukan.

Kerja pada perisai anti-kumulatif, atau "dinamik", berdasarkan prinsip letupan balas, telah dijalankan di USSR sejak tahun 1950-an. Menjelang 1970-an, reka bentuknya telah pun dibuat di Institut Penyelidikan Keluli Semua-Rusia, tetapi ketidaksediaan psikologi wakil tentera dan industri berpangkat tinggi menghalangnya daripada diterima pakai. Hanya kejayaan penggunaan krew kereta kebal Israel dengan perisai serupa pada kereta kebal M48 dan M60 semasa perang Arab-Israel 1982 membantu meyakinkan mereka. Memandangkan penyelesaian teknikal, reka bentuk dan teknologi telah disediakan sepenuhnya, armada kereta kebal utama Kesatuan Soviet dilengkapi dengan perlindungan dinamik anti-kumulatif (DZ) Kontakt-1 dalam masa yang singkat - hanya dalam setahun. Pemasangan perlindungan jauh pada kereta kebal T-64A, T-72A, T-80B, yang sudah mempunyai perisai yang cukup kuat, hampir serta-merta menurunkan nilai senjata sedia ada senjata berpandu anti-kereta kebal musuh yang berpotensi.

Terdapat helah terhadap sekerap

Peluru terkumpul bukan satu-satunya cara untuk memusnahkan kenderaan berperisai. Lawan perisai yang lebih berbahaya ialah peluru sabot penebuk perisai (APS). Reka bentuk peluru sedemikian adalah mudah - ia adalah palang panjang (teras) yang diperbuat daripada bahan berat dan berkekuatan tinggi (biasanya tungsten karbida atau uranium habis) dengan sirip untuk penstabilan dalam penerbangan. Diameter teras jauh lebih kecil daripada kaliber tong - oleh itu nama "sub-kaliber". “Dart” seberat beberapa kilogram terbang pada kelajuan 1.5–1.6 km/s mempunyai tenaga kinetik sedemikian sehingga apabila hentaman ia mampu menembusi lebih daripada 650 mm keluli homogen. Selain itu, kaedah yang diterangkan di atas untuk meningkatkan perlindungan anti-kumulatif hampir tidak mempunyai kesan ke atas projektil sub-kaliber. Bertentangan dengan akal sehat, kecondongan plat perisai bukan sahaja tidak menyebabkan peluru berkaliber sub-kaliber, malah melemahkan tahap perlindungan terhadapnya! Teras moden "dicetuskan" tidak memantul: apabila bersentuhan dengan perisai, kepala berbentuk cendawan terbentuk di hujung hadapan teras, memainkan peranan sebagai engsel, dan peluru berpusing ke arah serenjang dengan perisai, memendekkan laluan dalam ketebalannya.

Penderiaan jauh generasi seterusnya ialah sistem Kontakt-5. Pakar Institut Penyelidikan Keluli melakukan kerja yang hebat, menyelesaikan banyak masalah yang bercanggah: penyalaan bahan letupan harus memberikan dorongan sisi yang kuat, yang membolehkan untuk mengganggu kestabilan atau memusnahkan teras BOPS, bahan letupan itu harus meletup dengan pasti dari kelajuan rendah ( berbanding dengan jet terkumpul) teras BOPS, tetapi pada masa yang sama letupan daripada pukulan peluru dan serpihan peluru telah dikecualikan. Reka bentuk blok membantu mengatasi masalah ini. Penutup blok DZ diperbuat daripada keluli perisai berkekuatan tinggi (kira-kira 20 mm) tebal. Apabila ia mencecah, BPS menjana aliran serpihan berkelajuan tinggi, yang meletupkan caj. Kesan penutup tebal yang bergerak pada BPS adalah mencukupi untuk mengurangkan ciri-ciri menindik perisainya. Kesan pada pancutan kumulatif juga meningkat berbanding plat Sentuhan-1 nipis (3 mm). Akibatnya, pemasangan sistem penderiaan jauh Kontakt-5 pada tangki meningkatkan rintangan anti-kumulatif sebanyak 1.5–1.8 kali dan memberikan peningkatan dalam tahap perlindungan terhadap BPS sebanyak 1.2–1.5 kali. Kompleks Kontakt-5 dipasang pada kereta kebal bersiri Rusia T-80U, T-80UD, T-72B (sejak 1988) dan T-90.

Generasi terkini penderiaan jauh Rusia ialah kompleks Relikt, juga dibangunkan oleh pakar dari Institut Penyelidikan Keluli. Dalam EDS yang lebih baik, banyak kelemahan telah dihapuskan, contohnya, kepekaan yang tidak mencukupi apabila dimulakan oleh projektil kinetik halaju rendah dan beberapa jenis peluru terkumpul. Peningkatan kecekapan apabila melindungi daripada peluru kinetik dan kumulatif, ia dicapai melalui penggunaan plat lempar tambahan dan kemasukan unsur bukan logam dalam komposisi mereka. Akibatnya, penembusan perisai oleh projektil sub-kaliber dikurangkan sebanyak 20-60%, dan terima kasih kepada peningkatan masa pendedahan kepada jet kumulatif, adalah mungkin untuk mencapai keberkesanan tertentu dalam senjata kumulatif dengan kepala peledak tandem.