Які матеріали застосовуються для комбінованої броні. Танкова броня Найкращий захист це напад

Бронювання сучасних вітчизняних танків

О. Тарасенко

Багатошарова комбінована броня

У 50-ті роки стало ясно, що подальше підвищення захищеності танків не можливе лише за рахунок підвищення характеристик броньових сталевих сплавів. Особливо це стосувалося захисту від кумулятивних боєприпасів. Ідея використання малощільного наповнювача для захисту від кумулятивних боєприпасів виникла ще за часів Великої Вітчизняної війни, пробивна дія кумулятивного струменя порівняно невелика в ґрунтах, особливо це справедливо для піску. Тому можна сталеву броню замінити шаром піску, затисненого між двома тонкими листами заліза.

У 1957 р. у ВНДІ-100 було проведено НДР з оцінки проти-кумулятивної стійкості всіх вітчизняних танків, як серійного виробництва, і досвідчених зразків. Оцінка захисту танків проводилася виходячи з розрахунку їх обстрілу вітчизняним необертальним кумулятивним 85-мм снарядом (за своєю бронепробивністю він перевершував зарубіжні кумулятивним снаряди калібру 90 мм) під різними курсовими кутами, що передбачали. Результати цієї НДР лягли в основу розробки ТТТ захисту танків від кумулятивних засобів ураження. Виконані в НДР розрахунки показали, що найбільш потужний броньовий захист мав досвідчений важкий танк «Об'єкт 279» та середній танк «Об'єкт 907».

Їхній захист забезпечував непробиття кумулятивним 85-мм снарядом зі сталевою лійкою в межах курсових кутів: по корпусу ±60", вежі - + 90". Для забезпечення захисту від снаряда даного типу інших танків потрібно потовщення броні, яке призводило до значного збільшення 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 протикумулятивної стійкості танків і відповідно їх маси на зазначені вище величини були неприйнятними. Вирішення проблеми щодо зменшення маси броні фахівці філії ВНДІ-100 бачили у використанні у складі броні склопластику та легких сплавів на основі алюмінію та титану, а також їх комбінації зі сталевою бронею.

У складі комбінованої броні алюмінієві та титанові сплави вперше були використані в конструкції броньової захисту танкової вежі, в якій спеціально передбачена внутрішня порожнина заповнювалася алюмінієвим сплавом. З цією метою було розроблено спеціальний алюмінієвий ливарний сплав АБК11, що не піддається після лиття. термічної обробки(через неможливість забезпечення критичної швидкості охолодження при загартуванні алюмінієвого сплаву в комбінованої системизі сталлю). Варіант «сталь + алюміній» забезпечував при рівній протикумулятивної стійкості зменшення маси броні в два рази в порівнянні зі звичайною сталевою.

У 1959 р. для танка Т-55 було спроектовано носову частину корпусу та вежу з двошаровим броньовим захистом «сталь+алюмінієвий сплав». Однак у процесі випробувань таких комбінованих перешкод з'ясувалося, що двошарова броня не мала достатньої живучості при багаторазових потрапляннях бронебійно-підкаліберних снарядів - втрачалася взаємна опора шарів. Тому надалі 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 броня «титан+алюміній+титан» у порівнянні з монолітною сталевою бронею при однаковому рівні броньового захисту при обстрілі 115-мм кумулятивними та підкаліберними снарядами забезпечувала 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:

· сталевий броньовий виливок з ультрафорфоровими вставками з вихідною базовою товщиною по горизонталі рівною 420 мм з еквівалентним протикумулятивним захистом рівним 450 мм;

· Лита вежа, що складається зі сталевої броньової основи, алюмінієвої протикумулятивної сорочки (заливається після виливки сталевого корпусу) та зовнішньої сталевої бронювання та алюмінію. Сумарна максимальна товщина стін цієї вежі дорівнює ~500 мм і еквівалентна протикумулятивному захисту ~460 мм.

Обидва варіанти веж давали більш ніж одну тонну економії ваги в порівнянні з цільностальною вежею рівної стійкості. На серійні танки Т-64 встановлювалася башта із алюмінієвим наповнювачем.

Обидва варіанти веж давали більш ніж одну тонну економії ваги в порівнянні з цільностальною вежею рівної стійкості. На серійні танки "виріб 432" встановлювалася вежа з алюмінієвим наповнювачем. У ході накопичення досвіду виявилася низка недоліків вежі, насамперед пов'язані з її великими габаритами товщин лобового бронювання. Надалі в конструкції бронезахисту вежі на танку Т-64А в період 1967-1970 року застосовувалися сталеві вставки, після яких остаточно дійшли до варіанта, що розглядається, спочатку вежі з ультрафорфоровими вставками (кульами), що забезпечує задану стійкість при меншому габариті. У 1961-1962 pp. основні роботи зі створення комбінованої броні розгорнулися на Жданівському (Маріупольському) металургійному заводі, на якому відбувалося налагодження технології двошарових виливків, проводилися обстріли різних варіантів броньових перешкод. Були відлиті та пройшли випробування 85-мм кумулятивними та 100-мм бронебійними снарядами зразки («сектора»)

комбінованої броні "сталь+алюміній+сталь". Для усунення «видавлювання» алюмінієвих вставок з тіла вежі необхідно було використання спеціальних перемичок, що перешкоджали «видавлюванню» алюмінію з порожнин сталевої вежі. . До появи танка «Об'єкт 432» всі броньовані машини мали монолітну або складову броню.

Фрагмент креслення башти танка об'єкт 434 із зазначенням товщин сталевих перешкод та наповнювача

Докладніше про броньовий захист Т-64 у матеріалі - Захищеність танків другого повоєнного покоління Т-64 (Т-64А), «Чифтейн Мк5Р» та М60

Застосування алюмінієвого сплаву АБК11 у конструкції броньового захисту верхньої лобової частини корпусу (А) та передньої частини вежі (Б)

досвідченого середнього танка "Об'єкт 432". Бронева конструкція забезпечувала захист від дії кумулятивного боєприпасу.

Верхній лобовий листок корпусу «виробу 432» встановлений 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. Передній дах корпусу виконаний з броні завтовшки 45 мм і мав відвороти – «вилиці» розташовані під кутом 78°30 до вертикалі. Застосування склопластику обраної товщини забезпечило і надійний (з перевищенням ТТТ) протирадіаційний захист. Відсутність у технічному проекті тильної плити після шару склопластику показує складний пошук правильних технічних рішень створення оптимальної триперешкодної перешкоди, які склалися пізніше.

Надалі від такої конструкції відмовилися на користь простішої конструкції без «скул», яка мала більшу стійкість від кумулятивних боєприпасів. Застосування комбінованої броні на танку Т-64А для верхньої лобової деталі (80 мм сталі + 105 мм склопластику + 20 мм сталі) та вежі зі сталевими вставками (1967-1970), а надалі з наповнювачем з керамічних куль (горизонтальна товщина 450) мм) дозволило забезпечити захист від БПС (з бронепробивністю 120 мм/60° з дальності 2 км) на дальності 0,5 км і від КС (що пробивають 450 мм) зі збільшенням маси броні на 2 т порівняно з танком Т-62.

Схема технологічного процесувиливки башти "об'єкта 432" з порожнинами під алюмінієвий наповнювач. При обстрілі вежа з комбінованою бронею забезпечувала повний захист від 85-мм і 100-мм кумулятивних снарядів, 100-мм бронебійних тупоголових снарядів і 115-мм підкапіберних снарядів при курсових кутах загострила 1 мм кумулятивного снаряда за курсового вугілля обстрілу ±35°.

Як наповнювачі випробовувалися високоміцний бетон, скло, діабаз, кераміка (порцеляна, ультрапорцеляна, ураліт) і різні склопластики. З випробуваних матеріалів найкращими характеристиками володіли вкладиші з високоміцного ультрапорцеляни (питома здатність струму гасити в 2-2,5 рази вище, ніж у броньової сталі) і склопластик АГ-4С. Ці матеріали і були рекомендовані для застосування як наповнювачів у складі комбінованих броньових перешкод. Виграш по масі при використанні комбінованих броньових перешкод у порівнянні з монолітними сталевими становив 20-25%.

Т-64А

У процесі вдосконалення комбінованого захисту від вежі із застосуванням алюмінієвого наповнювача відмовилися. Одночасно з відпрацюванням конструкції вежі з наповнювачем з ультрапорцеляни у філії ВНДІ-100 за пропозицією В.В. Єрусалимського була розроблена конструкція вежі із застосуванням високотвердих вставок зі сталі, що призначалися для виготовлення снарядів. Ці вставки, піддані термічній обробці за методом диференціальної ізотермічної загартування, мали особливо тверду серцевину і відносно менш тверді, але більш пластичні зовнішні поверхневі шари. Виготовлена ​​досвідчена вежа з високотвердими вставками показала при обстрілі навіть кращі результати по стійкості, ніж із залитими керамічними кулями.

Недоліком вежі з високотвердими вставками була недостатня живучість зварного з'єднання між підпірним листом і опорою вежі, що при ударі бронебійно-підкаліберного снаряда руйнувалося без пробиття.

У процесі виготовлення дослідної партії веж з високотвердими вставками, виявилося, неможливо забезпечити мінімально необхідну ударну в'язкість (високотверді вставки з-готовленої партії при снарядному обстрілі дали підвищене крихке руйнування і пробиття). Від подальших робіт у цьому напрямі відмовились.

(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 броньова, 140 мм ультрапорцелянові кулі та тильна стінка 135 мм стали кут нахилу 30 градусів. Технологія виливки веж з керамічним наповнювачембула відпрацьована в результаті спільної роботи ВНДІ-100, харківського заводу №75, Южно-Уральського заводу радіокераміки, ВПТІ-12 і НДІБТ. З використанням досвіду роботи над комбінованою бронею корпусу цього танка в 1961-1964 гг. конструкторськими бюро заводів ЛКЗ і ЧТЗ спільно з ВНДІ-100 та його московською філією були розроблені варіанти корпусів з комбінованою бронею для танків з керованим ракетним озброєнням: «Об'єкт 287», «Об'єкт 288», «Об'єкт 772» і "Об'єкт 775".

Корундова куля

Вежа з корундовими кулями. Габарит лобового захисту 400...475 мм. Корма башти -70 мм.

Згодом броньовий захист Харківських танків удосконалювався, у тому числі й у напрямку застосування досконаліших матеріалів перешкод, так з кінця 70-х на Т-64Б застосовувалися сталі типу БТК-1Ш, виготовлені шляхом електрошлакового переплаву. У середньому стійкість рівнотовщинного листа отримана ЕШП на 10...15 відсотків більша за броневі сталі підвищеної твердості. У ході серійного виробництва до 1987 року вдосконалювалася і вежа.

Т-72 "Урал"

Бронювання ВЛД Т-72 "Урал" було аналогічне бронюванню Т-64. На перших серіях танка застосовувалися вежі безпосередньо перероблені з веж Т-64. Надалі застосовувалася монолітна вежа з литої броньової сталі, з габаритом 400-410 мм. Монолітні вежі забезпечували задовільну стійкість проти 100-105 мм бронебійних підкаліберних снарядів(БПС) Але протикумулятивна стійкість зазначених веж із захисту від снарядів тих же калібрів поступалася вежам з комбінованим наповнювачем.

Монолітна вежа з литої броньової сталі Т-72,

також застосовувалася на експортному варіанті танка Т-72М

Т-72А

Було посилено броню лобової деталі корпусу. Це було досягнуто за рахунок перерозподілу товщини сталевих броньових листів з метою збільшення товщини тильного листа. Таким чином, товщини ВЛД склали 60 мм сталі, 105 мм СТБ і тильний лист товщиною 50 мм. При цьому габарит бронювання залишився тим самим.

Великі зміни зазнало бронювання вежі. У серійному виробництві як наповнювач застосовувалися стрижні з неметалевих 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

1976-го року на УВЗ були спроби виробництва веж, що застосовувалися на Т-64А з фанерованими корундовими кулями, але освоїти подібну технологію там не вдалося. Це вимагало нових виробничих потужностей та освоєння нових технологій, які не були створені. Причиною цього було бажання знизити вартість Т-72А, які також масово постачалися до зарубіжних країн. Таким чином, стійкість вежі від БПС танка Т-64А перевищувала стійкість Т-72 на 10%, а протикумулятивна стійкість була вищою на 15...20%.

Лобова деталь Т-72А з перерозподілом товщин

і збільшеним тильним шаром, що захищає.

При збільшенні товщини тильного листа тришарова перешкода зростає стійкість.

Це є наслідком того, що по тильній броні діє деформований снаряд, який частково зруйнувався у першому сталевому шарі.

і втратив як швидкість, а й початкову форму головної частини.

Вага тришарової броні, необхідна для досягнення рівня стійкості еквівалентної за вагою сталевої броні, знижується при зменшенні товщини

лицьової броньової плити до 100 - 130 мм (у напрямку обстрілу) і відповідному збільшенні товщини тильної броні.

Середній склотекстолітовий шар слабко впливає на протиснарядну стійкість тришарової перешкоди (І.І. Терьохін, НДІ стали) .

Лобова деталь ПТ-91М (аналогічна Т-72А)

Т-80Б

Посилення захисту Т-80Б здійснювалося з допомогою застосування катаної броні підвищеної твердості типу БТК-1 для деталей корпусу. Лобова деталь корпусу мала оптимальне співвідношення товщин триперешкодної броні, аналогічне запропонованому для Т-72А.

У 1969 р. колективом авторів трьох підприємств була запропонована нова протиснарядна броня марки БТК-1 підвищеної твердості (dотп = 3,05-3,25 мм), що містить у своєму складі 4,5% нікелю та добавки міді, молібдену та ванадія . У 70-ті роки було проведено комплекс дослідницьких та виробничих робіт по сталі БТК-1, який дав можливість приступити до впровадження її у виробництво танків.

Результати випробування штампованих бортів завтовшки 80 мм із сталі БТК-1 показали, що вони рівноцінні за стійкістю серійних бортів завтовшки 85 мм. Даний тип сталевої броні застосовувався для виготовлення корпусів танків Т-80Б і Т-64А(Б). Також БТК-1 застосовується у конструкції пакета наповнювача у вежі танків Т-80У (УД), Т-72Б. Броня БТК-1 має підвищену протиснарядну стійкість проти підкаліберних снарядів під кутами обстрілу 68-70 (на 5-10% більше у порівнянні з серійною бронею). Зі збільшенням товщини різниця між стійкістю броні БТК-1 і серійною бронею середньої твердості, як правило, збільшується.

При розробці танка були спроби створити литу вежу зі сталі підвищеної твердості, які не мали успіху. В результаті було обрано конструкцію вежі з литої броні середньої твердості з піщаним стрижнем на кшталт вежі танка Т-72А, причому товщини броні вежі Т-80Б були збільшені, 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 вежі цього танка принципово така ж, як на танку Т-80Б, але складається з посиленої комбінованої броні та з навісної динамічного захисту "Контакт-1". У ході переходу на серійне виробництво танка Т-80У на деяких танках Т-80БВ останніх серій (об'єкт 219РБ) встановлювалися вежі на кшталт Т-80У, але зі старим СУО та комплексом керованого озброєння"Кобра".

Танки Т-64, Т-64А, Т-72А та Т-80Б можна умовно за критеріями технології виробництва та 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 загалом забезпечувало високу стійкість від найпоширеніших протитанкових засобів (ПТС) зазначеного періоду. Зокрема стійкість від бронебійних снарядів типу (БПС) та оперених бронебійних підкаліберних снарядів із складовим осердям типу (ОБПС). Прикладом можуть бути снаряди типу БПС L28A1, L52A1, L15A4 і ОБПС типу M735 і БМ22. Причому відпрацювання захисту вітчизняних танків велося саме з урахуванням забезпечення стійкості від ОБПС із складовою активною частиною БМ22.

Але корективи в цю ситуацію внесли дані, отримані в результаті обстрілу вказаних танків отриманими як трофеї в ході арабо-ізраїльської війни 1982 ОБПС типу М111 з моноблочним твердосплавним сердечником на основі вольфраму і високоефективним балістичним наконечником.

Одним із висновків спеціальної комісії з визначення протиснарядної стійкості вітчизняних танків було те, що М111 має переваги перед вітчизняними 125 мм снарядом БМ22 щодо дальності пробиття під кутом.° комбінованої броні ВЛД серійних вітчизняних танків Це дає підставу вважати, що снаряд М111 відпрацьовувався переважно для поразки ВЛД танка Т72 з урахуванням особливостей її конструкції, тоді як снаряд БМ22 відпрацьовувався монолітною бронею під кутом 60 градусів.

У відповідь на це після завершення ДКР «Відображення» на танки вищевказаних типів у ході капітального ремонту на ремзаводах МО СРСР на танках з 1984 здійснювалося додаткове посилення верхньої лобової деталі. Зокрема, на Т-72А встановлювалася додаткова плита товщиною 16 мм, що забезпечувало еквівалентну стійкість 405 мм від ОБПС М111 при швидкості межі кондиційного ураження 1428 м/с.

Не меншою мірою вплинули бойові дії 1982 року на Близькому Сході та на протикомулятивний захист танків. З червня 1982 р. до січня 1983 р. під час виконання ОКР «Контакт-1» під керівництвом Д.А. Рототаєва (НДІ Сталі) проводилася робота зі встановлення динамічного захисту (ДЗ) на вітчизняні танки. Стимулом для цього стала продемонстрована в ході бойових дій ефективність ізраїльської ДЗ типу «Блайзер». ДЗ розроблялася в СРСР вже в 50-х роках, але з низки причин на танки не встановлювалася. Подібніше ці питання розглянуто у статті ДИНАМІЧНИЙ ЗАХИСТ. ІЗРАЇЛЬСЬКИЙ ЩИТ КОВАВСЯ В... СРСР? .

Таким чином, з 1984 року для вдосконалення захисту танківТ-64А, Т-72А та Т-80Б були вжиті заходи в рамках ДКР «Відображення» та «Контакт-1», які забезпечили їхню захищеність від найбільш поширених ПТС зарубіжних країн. У ході серійного виробництва танки Т-80БВ, Т-64БВ вже враховували ці рішення та додатковими приварними плитами не оснащувалися.

Рівень триперешкодного (сталь + склотекстоліт + сталь) броньового захисту танків Т-64А, Т-72А та Т-80Б забезпечувався підбором оптимальних товщин і твердості матеріалів лицьової та тильної сталевих перешкод. Наприклад, підвищення твердості сталевого лицьового шару веде до зниження протикумулятивної стійкості комбінованих перешкод, встановлених під великими конструктивними кутами (68 °). Це відбувається внаслідок зниження витрати кумулятивного струменя на впровадження в лицьовий шар і, отже, збільшення її частки, що у поглибленні кавер-ни.

Але зазначені заходи були лише рішеннями щодо модернізації, у танках, виробництво яких розпочалося з 1985-го року, таких як Т-80У, Т-72Б та Т-80УД, були застосовані нові рішення, які умовно можуть їх віднести до другого покоління реалізації комбінованого бронювання. . У конструкції ВЛД почала застосовуватися конструкція з додатковим внутрішнім шаром (або шарами) між неметалевим наповнювачем. Причому внутрішній шар виготовляли із сталі підвищеної твердості.Збільшення твердості внутрішнього шару сталевих комбінованих перешкод, розташованих під великими кутами, веде до підвищення протикумулятивної стійкості перешкод. Для малих кутів твердість середнього шару істотного впливу немає.

(Сталь+СТБ+сталь+СТБ+сталь).

На танках Т-64БВ нового випуску додаткове бронювання ВЛД корпусу не встановлювалося, оскільки нова конструкція вже була

адаптована для захисту від БПС нового покоління — три шари сталевої броні, між якими розміщено 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.

Така структура ВЛД застосовувалася і Т-80БВ.

Існували два напрями у створенні нових комбінованих перепон.

Перше розроблене в Сибірській філії академії наук СРСР (інститут гідродинаміки ім. Лаврентьєва, В. В. Рубцов, І. І. Терьохін). Цей напрямок являв собою коробчасту (плити коробчатого типу, залиті пенополіуретаном) або комірчасту структуру. Комірчаста перешкода має підвищені протикумулятивні властивості. Її принцип протидії полягає в тому, що за рахунок явищ, що відбуваються на межі розділу двох середовищ, частина кінетичної енергії кумулятивного струменя, що спочатку перейшла в головну ударну хвилю, трансформується в кінетичну енергію середовища, яка повторно взаємодіє з кумулятивним струменем.

Друге запропоноване НДІ Сталі (Л. Н. Анікіна, М. І. Маресєв, І. І. Терьохін). При пробитті кумулятивним струменем комбінованої перешкоди (сталева плита - наповнювач - тонка сталева пластина) відбувається куполоподібне витріщення тонкої пластини, вершина опуклості рухається в напрямку, нормальному до тильної поверхні сталевої плити. Зазначений рух триває після пробивання тонкої пластини протягом усього часу проходження струменя за складову перешкоду. При оптимально вибраних геометричних параметрах зазначених складових перешкод після їх пробивання головною частиною кумулятивного струменя відбуваються додаткові зіткнення її частинок з кромкою пробоїни в тонкій пластині, що призводять до зниження пробивної здатності струменя. Як наповнювачі досліджувалась гума, поліуретан, кераміка.

Даний тип броні аналогічний за своїми принципами Британській броні « Burlington», яка застосовувалася на західних танках початку 80-х.

Подальший розвиток конструкції та технології виготовлення литих веж полягало в тому, що комбінована броня лобових та бортових частин вежі утворювалася за рахунок відкритої зверху порожнини, в яку монтувався складний наповнювач, що закривається зверху приварними кришками (заглушками). Башти такої конструкції застосовуються на пізніших модифікаціях танків Т-72 і Т-80 (Т-72Б, Т-80У та Т-80УД).

На Т-72Б застосовувалися вежі з наповнювачем у вигляді плоскопаралельних пластин (відбивають листів) та вставок із сталі підвищеної твердості.

На Т-80У з наповнювачем з пористих литих блоків (комірчаста виливок), що заливаються полімером (поліефіруретан), та сталевих вставок.

Т-72Б

Бронювання вежі танка Т-72 відноситься до «напівактивного» типу.У передній частині вежі розташовані дві порожнини, розташовані під кутом 54-55 градусів до поздовжньої осі зброї. У кожній порожнині пакет з 20-30-мм блоків, кожен з яких складається з 3 шарів, склеєних разом. Шари блоку: 21-мм броньова плита, 6-мм шар гуми, 3-мм металева плита. До броньової плити кожного блоку приварені 3 тонкі металеві пластинки, що забезпечують відстань між блоками 22 мм. Обидві порожнини мають 45-мм броньову плиту, розташовану між пакетом та внутрішньою стінкою порожнини. Загальна вага вмісту двох порожнин 781 кг.

Зовнішній вигляд пакету бронювання танка Т-72 з листами, що відбивають.

І вставками сталевої броні БТК-1

Фото пакету J. Warford. Journal of military ordnance. May 2002,

Принцип дії пакетів з листами, що відбивають

Бронювання ВЛД корпусу Т-72Б перших модифікацій складалося зі складової броні зі сталі середньої та підвищеної твердості приріст стійкості та еквівалентне йому зниження бронебійної дії боєприпаса забезпечується за рахунок витрати струменя на розділі середовищ. Сталева набірна перешкода є одним із найпростіших конструктивних рішень протиснарядного захисного пристрою. Така комбінована броня з кількох сталевих плит, забезпечувала 20%-ний виї-гриш у масі в порівнянні з гомогенною бронею може при тих же габаритних розмірах.

Надалі застосовувався складніший варіант бронювання з використанням «відбивних листів» за принципом функціонування аналогічних пакету, що застосовується у вежі танка.

На вежі та корпусі Т-72Б встановлювався ДЗ «Контакт-1». Причому контейнери встановлені безпосередньо на вежу без надання їм кута, що забезпечує максимально ефективну роботуДЗ.Внаслідок цього ефективність ДЗ встановленої на вежі була значно знижена. Можливим поясненням є те, що під час проведення державних випробуваньТ-72АВ в 1983 році танк, що випробовується, був враженийчерез наявність ділянок, які не перекриті контейнерами ДЗ, і конструктори намагалися добитися кращого перекриття вежі.

Починаючи з 1988 року ВЛД та вежу було посилено комплексом ДЗ «Контакт-V» забезпечує захист як від кумулятивних ПТС а й від ОБПС.

Структура броні з листами, що відбивають, є перешкодою, що складається з 3-х шарів: плити, прокладки і тонкої пластини.

Проникнення кумулятивного струменя в броню з листами, що «відбивають»

Рентгенівський знімок демонструє бічні усунення частинок струменя

І характер деформування пластини

Струменя, проникаючи в плиту, створює напруги, що призводять спочатку до місцевого спучування тильної поверхні (а), а потім до її руйнування (б). При цьому відбувається значне спучування прокладки та тонкого листа. Коли струмінь пробиває прокладку та тонку пластину, остання вже почала рух убік від тильної поверхні плити (в). Оскільки між напрямком руху струменя та тонкої пластини є певний кут, то в якийсь момент часу пластина починає набігати на струмінь, руйнуючи його. Ефект від використання листів, що «відбивають», може досягати 40% у порівнянні з монолітною бронею тієї ж маси.

Т-80У, Т-80УД

При вдосконаленні броньового захисту танків 219М (А) і 476, 478 розглядалися різні варіанти перешкод особливістю яких було використання енергії найкумулятивнішого струменя для її руйнування. Це були наповнювачі коробчастого та комірчастого типу.

У прийнятому варіанті складається з пористих литих блоків, що заливаються полімером, із сталевими вставками. Бронювання корпусу забезпечується оптимальним. співвідношенням товщин склотекстолітового наповнювача та сталевих платин високої твердості.

Вежа Т-80У (Т-80УД) має товщину зовнішньої стінки 85...60 мм, тильної - до 190 мм. У відкриті зверху порожнини, 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 ​​плита БТК-1 завтовшки 80 мм.На зовнішній поверхні лоба башти в межах курсового кута + 35 встановленіцілісні V -Образні блоки динамічного захисту «Контакт-5». На ранніх варіантах Т-80УД та 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 багатоперешкодне. З початку 80-х було випробувано кілька варіантів конструкції.

Принцип дії пакетів з «комірчастим наповнювачем»

Цей тип броні реалізує спосіб про «напівактивних» систем захисту, у яких захисту використовується енергія самого засобу поразки.

Спосіб запропонований інститутом гідродинаміки Сибірського відділення АН СРСР і полягає у наступному.

Схема дії комірчастого протикумулятивного захисту:

1 - кумулятивний струмінь; 2- рідина; 3 - металева стінка; 4 – ударна хвиля стиснення;

5 – вторинна хвиля стиснення; 6 - схлопування каверни

Схема одинарних осередків: а -циліндрична, б - сферична

Сталева броня з поліуретановим (полеефіруретановим) наповнювачем

Результати досліджень зразків пористих перешкод у різному конструктивному та технологічному виконанні були підтверджені натурними випробуваннями при обстрілі кумулятивними снарядами. Результати показали, що застосування пористого шару замість склопластику дозволяє зменшити розміри габаритні перешкоди на 15%, а масу - на 30%. Порівняно з монолітною сталлю може бути досягнуто зменшення маси шару до 60% за збереження близького до неї габариту.

Принцип дії броні "відкольного" типу.

У тильній частині комірчастих блоків також знаходяться заповнені полімерним матеріалом порожнини. Принцип дії цього типу броні приблизно такий самий, як і комірчастої броні. Тут також для захисту використовується енергія кумулятивного струменя. Коли кумулятивний струмінь, рухаючись, виходить на вільну тильну поверхню перешкоди, елементи перешкоди у тильній поверхні під дією ударної хвилі починають рухатися в напрямку руху струменя. Якщо ж створити умови, за яких матеріал перешкоди рухатиметься на струмінь, то енергія елементів перешкоди, що летять від вільної поверхні, буде витрачатися на руйнування самого струменя. А такі умови можна створити виготовленням на тильній поверхні перешкоди напівсферичних або параболічних порожнин.

Деякі варіанти верхньої лобової деталі танка Т-64А, Т-80, варіант Т-80УД (Т-80У), Т-84 та розробка нової модульної ВЛД Т-80У (КБТМ)

Наповнювач вежі Т-64А з керамічними кулями та варіанти пакету Т-80УД -

пориста виливка (наповнювач із пористих литих блоків, що заливаються полімером)

та 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 протиснарядної стійкості, дали істотно менший ефект, ніж аналогічні розробки по катаній броні. Зокрема у 80-ті роки були розроблені та 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 на основі вежі. Такі розробки зробили НДІ Стали разом з конструкторськими бюро, вежа з основою з прокату для танка Т-72Б мала дещо збільшений (на 180 літрів) внутрішній обсяг, зростання маси склало до 400 кг у порівнянні з серійною литою вежею танка Т-72Б.

Вар і ант вежі вдосконаленого Т-72, ​​Т-80УД зі звареною основою

та металокерамічним пакетом, серійно не застосовувалася

Пакет наповнювача вежі виконувався із застосуванням керамічних матеріалів і стали підвищеної твердості або з пакета на основі сталевих пластин з листами, що «відбивають». Пророблялися варіанти веж зі знімним модульним бронюванням для лобових та бортових частин.

Т-90С/А

Стосовно веж танків одним із суттєвих резервів посилення їх протиснарядного захисту або зниження маси сталевої основи вежі при збереженні існуючого рівня протиснарядного захисту є підвищення стійкості застосовуваної для веж сталевої броні. Основа вежі Т-90С/А виготовлена із сталевої броні середньої твердостіщо істотно (на 10-15%) перевищує по протиснарядній стійкості литу броню середньої твердості.

Таким чином, при однаковій масі башта, виконана з катаної броні, може мати більш високу протиснарядну стійкість, ніж вежа з литої броні і, крім того, у разі застосування башти катаної броні можливе подальше підвищення її протиснарядної стійкості.

Додатковою перевагою вежі з прокату є можливість забезпечення більш високої точності її виготовлення, тому що при виготовленні литої броньової основи вежі, як правило, не забезпечується необхідна якість лиття та точність виливки за геометричними розмірами та масою, що викликає необхідність проведення трудомістких та немеханізованих робіт з усунення дефектів лиття, припасування розмірів і маси виливки, включаючи припасування порожнин під наповнювачі. Реалізація переваг конструкції вежі з прокату в порівнянні з литою вежею можлива тільки тоді, коли її протиснарядна стійкість та живучість у місцях розташування з'єднань деталей з катаної броні відповідає загальним вимогам щодо протиснарядної стійкості та живучості вежі в цілому. Зварні з'єднання вежі Т-90С/А виконані з перекриттям повністю або частково стиків деталей та зварних швів із боку снарядного обстрілу.

Товщина броні бортових стінок - 70 мм, лобові броньові стінки мають товщину 65-150 мм. Дах вежі виконаний звареним з окремих деталей, що знижує жорсткість конструкції при фугасному впливі.На зовнішній поверхні лоба башти встановлено V -Образні блоки динамічного захисту.

Варіанти веж зі звареною основою Т-90А та Т-80УД (з модульною бронею)

Інші матеріали з броні:

Використані матеріали:

Вітчизняні броньовані машини. XX століття: Наукове видання: / Солянкін А.Г, Жовтов І.Г., Кудряшов К.М. /

3. Вітчизняні броньовані машини. 1946-1965 рр.. - М.: ТОВ «Видавництво "Цейхгауз"", 2010.

М.В. Павлова та І.В. Павлова «Вітчизняні броньовані машини 1945-1965» - ТІВ №3 2009

Теорія та конструкція танка. - Т. 10. Кн. 2. Комплексний захист/За 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 року.

Всі захисні структури бронеодягу можна розділити на п'ять груп, залежно від матеріалів, що застосовуються:

Текстильна (ткана) броня на основі арамідних волокон

Сьогодні балістичні тканини на основі арамідних волокон є базовим матеріалом для цивільних та військових бронежилетів. Балістичні тканини виробляються в багатьох країнах світу і суттєво відрізняються не лише назвами, а й характеристиками. За кордоном це - кевлар (США) і тварон (Європа), а в Росії - ціла низка арамідних волокон, що помітно відрізняються від американських та європейських за своїми хімічними властивостями.

Що ж є арамідне волокно? Виглядає арамід як тонкі волокна-павутинки жовтого кольору (дуже рідко використовують інші кольори). З цих волокон сплітаються арамідні нитки, а вже з ниток згодом виготовляється балістична тканина. Арамідне волокно має дуже високу механічну міцність.

Більшість фахівців у галузі розробки бронеодягу вважають, що потенціал російських арамідних волокон досі не реалізований. Наприклад, броньові структури з наших арамідних волокон перевершують закордонні у співвідношенні «характеристики захисту/вага». А деякі композитні структури за цим показником анітрохи не гірші за структури з надвисокомолекулярного поліетилену (СВМПЕ). При цьому фізична щільність СВМПЕ в 1,5 разів менша.

Марки балістичних тканин:

• Кевлар ® (Дюпон, США)
• Тварон ® (Тейджін Арамід, Нідерланди)
• СВМ, РУСАР® (Росія)
• Херакрон® (Колон, Корея)

Металева броня на основі сталі (титан) та алюмінієвих сплавів

Після тривалої перерви з часів середньовічних обладунків, бронепластини виготовлялися зі сталі та широко використовувалися під час Першої та Другої Світових воєн. Легкі метали стали застосовуватися пізніше. Наприклад, під час війни в Афганістані набули поширення бронежилети з елементами з броньового алюмінію та титану. Сучасні броньові сплави дозволяють зменшити товщину панелей вдвічі-втричі в порівнянні з панелями, виготовленими зі сталі, і, отже, вдвічі-втричі зменшують вагу виробу.

Алюмінієва броняАлюміній перевершує сталеву броню, забезпечуючи захист від бронебійних куль калібру 127 або 145 мм. Крім того, алюміній забезпечений сировинною базою, більш технологічний, добре зварюється і має унікальний протиосколковий та протимінний захист.

Титанові метали.Основною перевагою титанових сплавів вважається поєднання корозійної стійкості та високих механічних властивостей. Щоб отримати сплав титану із заздалегідь визначеними властивостями, його піддають легуванню хромом, алюмінієм, молібденом та іншими елементами.

Керамічна броня на основі композиційних керамічних елементів

З початку 80-х років у виробництві бронеодягу застосовуються керамічні матеріали, що перевершують метали за співвідношенням «ступінь захисту/вага». Однак використання кераміки можливе тільки в поєднанні з композитами з балістичних волокон. При цьому необхідно вирішувати проблему низької живучості таких бронепанелей. Також не завжди вдається ефективно реалізувати всі властивості кераміки, оскільки така бронепанель потребує дбайливого поводження.

У Російському Міноборони завдання високої живучості керамічних бронепанелей окреслили ще у 1990-х роках. До того часу керамічні бронепанелі сильно програвали сталевим за цим показником. Завдяки такому підходу сьогодні російські військамають надійну розробку – бронепанелі сімейства «Граніт-4».

Основна маса бронежилетів за кордоном складається з композитних броньових панелей, які виготовляються із цілісних керамічних монопластин. Причина цього в тому, що для солдата під час бойових дій шанс бути багаторазово враженим в область однієї броньової панелі вкрай малий. По-друге, такі вироби набагато технологічніші, тобто. менш трудомісткі, а значить, і вартість їх набагато нижча за вартість набору з плиток меншого розміру.

Використовувані елементи:

• Оксид алюмінію (корунд);
• Карбід бору;
• Карбід кремнію.

Композитна броня на основі високомодульного поліетилену (шаруватого пластику)

На сьогоднішній день найбільш передовим видом бронеодягу з 1 по 3 клас (з точки зору ваги) вважаються броньові панелі на основі волокон СВМПЕ (надвисокомодульного поліетилену).

Волокна СВМПЕ мають високу міцність, наздоганяючи арамідні. Балістичні вироби із СВМПЕ мають позитивну плавучість і не втрачають при цьому своїх захисних властивостей, на відміну від арамідних волокон. Однак СВМПЕ зовсім не підходить для виготовлення бронежилетів для армії. У військових умовах велика ймовірність контакту бронежилета з вогнем чи розпеченими предметами. Більш того, найчастіше бронежилет використовується як підстилка. А СВМПЕ, якими б властивостями він не мав, залишається все ж таки поліетиленом, гранична температура експлуатації якого не перевищує 90 градусів Цельсія. Однак СВМПЕ чудово підходить для виготовлення поліцейських жилетів.

М'яка бронепанель, виготовлена ​​з волокнистого композиту, не здатна забезпечити захист від куль з твердосплавним або термозміцненим сердечником. Максимум, що може забезпечити м'яка структура з тканини – захист від пістолетних куль та уламків. Для захисту від куль довгоствольної зброї необхідно використовувати бронепанель. При дії кулі довгоствольної зброї створюється висока концентрація енергії на малій площі, до того ж така куля є гострим елементом, що вражає. М'які тканини в пакетах розумної товщини їх не втримають. Саме тому доцільно використовувати СВМПЕ у конструкції з композитною основою бронепанелей.

Основними постачальниками арамідних волокон із СВМПЕ для балістичних продуктів є:

• Дайніма® (ДСМ, Нідерланди)
• Спектра® (США)

Комбінована (багатошарова) броня

Матеріали для бронежилетів комбінованого типу підбираються залежно від умов, у яких експлуатуватиметься бронеодяг. Розробники СІБ комбінують застосовувані матеріали та використовують їх разом – таким чином вдалося значно покращити захисні властивості бронеодягу. Текстильно-металева, керамікоорганопластикова та інші види комбінованої броні на сьогоднішній день широко використовуються у всьому світі.

Рівень захисту бронеодягу варіюється в залежності від матеріалів, які в ньому використовуються. Однак сьогодні вирішальну роль відіграють не тільки самі матеріали для бронежилетів, а й спеціальні покриття. Завдяки досягненням нанотехнології вже розробляються моделі, ударостійкість яких багаторазово підвищена при значному зменшенні товщини та ваги. Така можливість виникає завдяки нанесенню на гідрофобізований кевлар спеціального гелю з наночистицями, що підвищує стійкість кевлару до динамічного удару в п'ять разів. Така броня дозволяє суттєво зменшити розміри бронежилету, зберігаючи той самий клас захисту.

Про класифікацію ЗІЗ читайте.

Сценарії майбутніх воєн, включаючи уроки, вивчені в Афганістані, створюватимуть асиметрично-змішані виклики для солдатів та їх амуніції. Як результат, необхідність більш міцної і в той же час легшої броні продовжить збільшуватися. Сучасні види балістичного захисту для піхотинців, автомобілів, літальних апаратів та кораблів настільки різноманітні, що навряд чи можна охопити їх у рамках однієї невеликої статті. Зупинимося на огляді останніх інновацій у цій галузі та окреслимо основні напрямки їх розвитку. Композитне волокно – основа для створення композитних матеріалів. Найбільш міцні конструкційні матеріали в даний час виготовляються з волокон, наприклад з вуглеволокна або надвисокомолекулярного поліетилену (СВМПЕ, UHMWPE).

Протягом останніх десятиліть було створено чи вдосконалено багато композитних матеріалів, відомих під товарними знаками KEVLAR, TWARON, DYNEEMA, SPECTRA. Вони виготовлені шляхом хімічного зв'язування або волокон параараміду або високоміцного поліетилену.

Араміди (Aramid) -клас термостійких та міцних синтетичних волокон. Назва походить від словосполучення "ароматичні поліаміди" (aromatic polyamide). У таких волокнах ланцюжки молекул строго орієнтовані у певному напрямку, що дозволяє керувати їх механічними характеристиками.

До них належать метаараміди (наприклад, NOMEX). Більшу частину становлять сополіаміди, відомі під маркою Technora виробництва японського хімічного концерну Teijin. Араміди допускають більшу різноманітність напрямків волокон порівняно із СВМПЕ. Параарамідні волокна, такі як KEVLAR, TWARON та Heracron, мають чудову міцність при мінімальній вазі.

Високоміцне поліетиленове волокно DYNEEMA,що випускається компанією DSM Dyneema, вважається найміцнішим у світі. Воно в 15 разів міцніше стали і на 40% міцніше арамідів 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 у 1965 р., волокно випускається у вигляді ниток або тканини, які використовуються як основа при створенні композитних пластиків. При рівній вазі KEVLAR у п'ять разів міцніше сталі, при цьому гнучкіший. Для виготовлення так званих «м'яких бронежилетів» використовується KEVLAR XP, така «броня» складається з десятка шарів м'якої тканини, здатної загальмувати колючі предмети і навіть кулі з низькою енергетикою.

NOMEX -Ще одна технологія DuPont. Вогнетривке волокно з метаараміду було розроблено ще в 60-ті роки. минулого століття і вперше представлено у 1967 році.

Полібензоїмідазол (PBI) -синтетичне волокно із надзвичайно високою температурою плавлення, яке практично неможливо підпалити. Використовується для захисту матеріалів.

Матеріал під маркою Rayonє перероблені волокна целюлози. Оскільки Rayon створено на основі натуральних волоконвін не є ні синтетичним, ні натуральним.

SPECTRA -композитне волокно, яке випускається компанією Honeywell. Є одним із найміцніших та найлегших волокон у світі. Використовуючи фірмову технологію SHIELD, компанія вже більше двох десятиліть виробляє балістичний 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 міцніше сталі і на 40% міцніше арамідного волокна.

TWARON -торгова назва міцного термостійкого параарамідного волокна виробництва компанії Teijin. За оцінками виробника, використання матеріалу захисту бронетехніки може знизити масу броні на 30–60% проти броньової 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 наповнювачем. Вона використовується для легких гнучких бронежилетів.

Надвисокомолекулярний поліетилен (СВМПЕ, UHMWPE), також званий високомолекулярним поліетиленомклас термопластичних поліетиленів Синтетичні волоконні матеріали під марками DYNEEMA та SPECTRA видавлюються із гелю через спеціальні фільєри, які надають волокнам потрібний напрямок. Волокна складаються з наддовгих ланцюжків з молекулярною масою, що досягає 6 млн. СВМПЕ мають високу стійкість до агресивних середовищ. До того ж матеріал є самозмащувальним і надзвичайно стійкий до стирання – до 15 разів більше, ніж вуглецева сталь. За коефіцієнтом тертя надвисокомолекулярний поліетилен порівняний з політетрафторетиленом (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 гелікоптерів. Просунуті технології та невелика вага дозволяють створити бронезахист з унікальними характеристиками. Наприклад, компанія Ceradyne, яка нещодавно увійшла до складу концерну 3M, уклала контракт вартістю $80 млн з Корпусом морської піхотиСША на постачання 77 тис. високозахищених шоломів (Enhanced Combat Helmets, ECH) як частина єдиної програми із заміни засобів захисту в Армії США, ВМС та КМП. У шоломі широко застосовується надвисокомолекулярний поліетилен замість арамідних волокон, що використовувалися для виготовлення шоломів попереднього покоління. Enhanced Combat Helmets схожий на Advanced Combat Helmet, який перебуває на озброєнні зараз, але тонший за нього. Шолом забезпечує такий самий захист від куль. стрілецької зброїта уламків, що й попередні зразки.

Сержант Кайл Кінан (Kyle Keenan) демонструє вм'ятини від попадань пістолетних 9-мм куль з близької дистанції на своєму шоломі Advanced Combat Helmet, отримані в липні 2007 під час операції в Іраку. Шолом з композитного волокна здатний ефективно захистити від куль стрілецької зброї та уламків снарядів.

Людина – не єдине, що потребує захисту окремих життєво важливих органів на полі бою. Наприклад, літаки потребують часткового бронювання, яке прикриває екіпаж, пасажирів і бортову електроніку від вогню із землі і вражаючих елементів бойових частин ракет систем ППО. У Останніми рокамиу цій галузі було зроблено чимало важливих кроків: розроблено інноваційну авіаційну та корабельну броню. В останньому випадку застосування потужної броні не набуло широкого поширення, проте має вирішальне значення при оснащенні суден, які проводять операції проти піратів, наркоторговців та торговців людьми: такі кораблі зараз атакуються не тільки стрілецькою зброєю різного калібру, а й обстрілом із ручних протитанкових гранатометів.

Виготовленням захисту великогабаритних транспортних засобів займається підрозділ Advanced Armour компанії TenCate. Її серія авіаційної броні створена, щоб забезпечити максимальний захист за мінімальної ваги, що допускає її встановлення на літальні апарати. Це досягається застосуванням у лінійках броні TenCate Liba CX та TenCate Ceratego CX – найлегших із існуючих матеріалів. При цьому балістичний захист броні досить високий: наприклад, для TenCate Ceratego вона досягає 4-го рівня за стандартом STANAG 4569 і витримує численні влучення. У конструкції бронелістів застосовуються різні комбінації металів та кераміки, армування волокнами арамідів, високомолекулярного поліетилену, а також вугле- та 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 та великих військових кораблів та цивільних суден. Бронювання підлягають критично важливі частини бортів, а також суднові приміщення: збройні льохи, капітанський місток, інформаційний та комунікаційний центри, системи озброєння. Нещодавно компанія представила т.з. тактичний морський щит (Tactical Naval Shield) для захисту стрільця на борту судна. Він може бути розгорнутий для створення імпровізованої вогневої точки або знятий протягом 3 хвилин.

Комплекти авіаційної броні LAST від компанії QinetiQ North America сповідують підхід, який застосовується у навісній броні наземних транспортних засобів. Частини літального апарату, що вимагають захисту, можуть бути посилені протягом однієї години силами екіпажу, при цьому необхідне кріплення вже входить у комплекти, що поставляються. Таким чином, можуть бути оперативно модернізовані транспортні літаки Lockheed C-130 Hercules, Lockheed C-141, McDonnell Douglas C-17, а також гелікоптери Sikorsky H-60 ​​та Bell 212, якщо умови виконання місії передбачають можливість обстрілу з легкої стрілецької зброї. Броня витримує влучення бронебійної кулі калібру 7,62 мм. Захист одного квадратного метра важить лише 37 кг.

Прозора броня

Традиційний та найпоширеніший матеріал бронювання вікон транспортних засобів - загартоване скло. Конструкція прозорих «бронелістів» проста: між двома товстими скляними блоками запресовується прошарок із прозорого ламінату-полікарбонату. При попаданні кулі у зовнішнє скло основний удар приймають він зовнішня частина скляного «сендвіча» і ламінат, у своїй 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, оскільки немає скла розумної товщини, здатних протистояти бронебійній пулі калібру 12,7 мм. Сучасна куля такого типу має мідну оболонку та сердечник із твердого щільного матеріалу - наприклад, збідненого урану або карбіду вольфраму (за твердістю останній можна порівняти з алмазом). Взагалі кулестійкість загартованого скла залежить від багатьох факторів: калібр, тип, швидкість кулі, кут зустрічі з поверхнею та ін, тому товщину кулестійкого скла часто вибирають з подвійним запасом. У той самий час його маса також збільшується вдвічі.

PERLUCOR - матеріал з високою хімічною чистотою та видатними механічними, хімічними, фізичними та оптичними властивостями

Кулестійке скло має свої відомі недоліки: воно не захищає від численних влучень і має надто велику вагу. Дослідники вважають, що майбутнє у цьому напрямі належить так званому прозорому алюмінію. Цей матеріал є спеціальним дзеркально відполірованим сплавом, який вдвічі легшим і в чотири рази міцнішим за загартоване скло. В його основі - оксинітрид алюмінію - з'єднання алюмінію, кисню та азоту, яке є прозорою керамічною твердою масою. На ринку він відомий під торговою маркою ALON. Виробляють його шляхом спікання спочатку абсолютно непрозорої порошкоподібної суміші. Після того, як суміш розплавиться (температура плавлення оксинітриду 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. Додаткове полірування не тільки робить його прозорішим, але й зміцнює поверхневий шар.

Сучасне кулестійке скло виготовляється тришаровим: зовні розташована панель з оксинітриду алюмінію, потім йде загартоване скло, а завершується все шаром прозорого пластику. Такий «сендвіч» не тільки чудово витримує влучення бронебійних куль з ручної стрілецької зброї, але й здатний протистояти серйознішим випробуванням, таким як вогонь з кулемета калібру 12,7 мм.

Традиційно використовується в бронетехніці кулестійке скло дряпає навіть пісок під час піщаних бур, не кажучи вже про вплив на нього уламків саморобних вибухових пристроїв та куль, випущених з АК-47. Прозора «алюмінієва броня» набагато стійкіша до подібного «вивітрювання». Фактор, який 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 за сапфір, який застосовується там, де потрібна особливо висока міцність (напівпровідникові прилади) або стійкість до подряпин (скла) наручного годинника). Оскільки для випуску прозорої броні залучаються все більші виробничі потужності, а обладнання дозволяє випускати листи все більшої площі, її ціна може істотно знизитися. До того ж технології виробництва постійно вдосконалюються. Адже властивості такого «скла», яке не пасує перед обстрілом з кулемета БТР, надто привабливі. А якщо згадати, наскільки «алюмінієва броня» знижує вагу бронемашин, сумнівів не залишається: за цією технологією – майбутнє. Наприклад: при третьому рівні захисту за стандартом STANAG 4569 типове скління площею 3 кв. м важитиме близько 600 кг. Такий надлишок сильно впливає на ходові якості бронемашини і, зрештою, на її живучість на полі бою.

Є й інші компанії, що займаються розробками у сфері прозорої броні. CeramTec-ETEC пропонує PERLUCOR - склокераміку з високою хімічною чистотою та видатними механічними, хімічними, фізичними та оптичними властивостями. Прозорість матеріалу PERLUCOR (понад 92%) дозволяє використовувати його скрізь, де знаходить застосування загартоване скло, при цьому він у три-чотири рази твердіший за скло, 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 матеріаллегше бронескла приблизно на 70% і може, за заявами IBD, витримувати множинні потрапляння куль в ті самі області. Розробка є побічним продуктом створення лінійки бронекераміки IBD NANOTech. У процесі розробки компанія створила технології, що дозволяють склеювати «мозаїку» великої площі з дрібних бронеелементів (технологія Mosaic Transparent Armour), а також ламінувати склейки підкладками, що зміцнюють, з фірмових нановолокон Natural NANO-Fibre. Такий підхід дає можливість випускати міцні прозорі бронепанелі, які значно легші за традиційні із загартованого скла.

Ізраїльська компанія Oran Safety Glass знайшла свій шлях у технологіях виготовлення прозорих бронелістів. Традиційно на внутрішній, «безпечній» стороні скляної бронепанелі розташований армуючий шар пластику, що оберігає від осколків скла, що розлітаються, всередину бронемашини при попаданні в скло куль і снарядів. Такий шар може поступово покриватися подряпинами при неакуратних протираннях, втрачаючи прозорість, а також має властивість відшаровуватися. Запатентована технологія ADI зміцнення шарів броні не вимагає такого армування за дотриманням усіх норм безпеки. Інша інноваційна технологіявід OSG – ROCKSTRIKE. Хоча сучасна багатошарова прозора броня захищена від ударів бронебійних куль і снарядів, вона схильна до розтріскування і подряпання від попадання осколків і каменів, а також поступового розшарування бронеліста, - в результаті дорогу бронепанель доведеться замінити. Технологія ROCKSTRIKE є альтернативою армуванню металевою сіткою та оберігає скло від пошкоджень твердими предметами, що летять зі швидкістю до 150 м/с.

Захист піхотинців

Сучасний бронежилет комбінує спеціальні захисні тканини та тверді броньовставки для додаткового захисту. Така комбінація може захистити навіть від гвинтівкових 7,62 мм куль, проте сучасні тканини вже здатні самостійно зупинити пістолетну кулю калібру 9 мм. Основним завданням балістичного захисту є поглинання та розсіювання кінетичної енергії удару кулі. Тому захист робиться багатошаровим: при попаданні кулі її енергія витрачається на розтягування довгих міцних композитних волокон по всій площі бронежилета в декількох шарах, вигин композитних пластин, і в результаті швидкість кулі падає з сотень метрів за секунду до нуля. Щоб уповільнити більш важку і гостру гвинтову кулю, що летить зі швидкістю близько 1000 м/с, поряд з волокнами потрібні вставки з металевих твердих або керамічних пластин. Захисні пластини не тільки розсіюють та поглинають енергію кулі, а й притуплюють її наконечник.

Проблемою для застосування композитних матеріалів як захист може стати чутливість до температури, підвищеної вологості та солоного поту (деяких з них). На думку експертів, це може спричинити старіння та руйнування волокон. Тому в конструкції таких бронежилетів необхідно передбачити захист від вологи та гарну вентиляцію.

Важливі роботи ведуться і в галузі ергономічності бронежилетів. Так, натільна броня захищає від куль і уламків, але може бути важкою, громіздкою, утискувати рухи і уповільнити пересування піхотинця настільки, що його безпорадність на полі бою може стати чи не більшою небезпекою. Але у 2012 році у збройних силах США, де, згідно зі статистикою, кожен сьомий військовослужбовець – жіночої статі, розпочалися випробування бронежилетів, розроблених спеціально для жінок. До цього військовослужбовці-жінки носили чоловічу броню. Новинка відрізняється зменшеною довжиною, що запобігає натиранню стегон при бігу, а також регулюється в ділянці грудей.

Бронежилети, що використовують вставки з керамічної композитної броні від Ceradyne, експонуються на заході Special Operations Forces Industry Conference 2012

Вирішення іншого недоліку - значної ваги бронежилету - може статися з початком застосування т.з. неньютонівських рідин як «рідкої броні». Неньютонівська рідина-така, в'язкість якої залежить від градієнта швидкості її течії. Зараз більшість бронежилетів, як писалося вище, використовує комбінацію м'яких захисних матеріалів та твердих броньовставок. Останні та створюють основну вагу. Якщо замінити їх на контейнери з неньютонівською рідиною, це й полегшило б конструкцію, і зробило б її більш гнучкою. У різний час розробкою захисту на основі такої рідини вели різні компанії. Британське відділення BAE Systems навіть представило працюючий зразок: пакети зі спеціальним гелем Shear Thickening Liquid, або кулестійким кремом, мали приблизно такі ж показники захисту, що 30-шаровий кевларовий бронежилет. Очевидними є й недоліки: такий гель після влучення кулі просто випливе через кульовий отвір. Проте розробки у цій галузі продовжуються. Можливе використання технології там, де потрібен захист від удару, а не куль: наприклад, сінгапурська компанія Softshell пропонує спортивне екіпірування ID Flex, що рятує від травм і створене на основі неньютонівської 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 броньовставки, виготовлені з карбідів бору та кремнію, з'єднаних гарячим пресуванням, які впресовані волокна композитного матеріалу, орієнтовані спеціальним чином. Такий матеріал витримує множинні влучення, при цьому тверді керамічні сполуки руйнують кулю, а композити розсіюють та гасять її кінетичну енергію, забезпечуючи структурну цілісність бронеелемента.

Існує природний аналог волоконних матеріалів, який може бути застосований для створення надзвичайно легкої, пружної та міцної броні – павутина. Наприклад, волокна павутини великого мадагаскарського павука Дарвіна (Caerostris darwini) мають ударну в'язкість, що до 10 разів перевершує аналогічний показник кевларових ниток. Створити штучне волокно, схоже за властивостями з такою павутиною, дозволило б розшифрування геному павукового шовку та створення спеціальної органічної сполуки для виготовлення надміцних ниток. Залишається сподіватися, що біотехнології, які активно розвиваються останні роки, нададуть колись таку можливість.

Броня для наземної техніки

Продовжує підвищуватись і захищеність бронетехніки. Одним із поширених та перевірених способів захисту від снарядів протитанкових гранатометів є застосування протикумулятивного екрану. Американська компанія АmSafe Bridport пропонує свій варіант - гнучкі та легкі сітки Tarian, що виконують ті ж функції. Крім малої ваги та простоти установки таке рішення має ще одну перевагу: у разі пошкодження сітка легко замінюється силами екіпажу, не вимагаючи застосування зварювання та слюсарних робіт у разі виходу з ладу традиційних металевих ґрат. Компанія уклала контракт на постачання Міноборони Сполученого Королівства кількох сотень таких систем у частині, які зараз перебувають в Афганістані. Аналогічним чином працює комплект Tarian QuickShield, призначений для оперативного ремонту та загортання проломів у традиційних сталевих гратчастих екранах танків та БТР. QuickShield поставляється у вакуумній упаковці, мінімально займаючи об'єм бронетехніки, і також проходить зараз обкатку в «гарячих точках».

Протикумулятивні екрани TARIAN компанії AmSafe Bridport можуть бути легко встановлені та відремонтовані

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 та вагою бронепластин. Ceradyne працює в тісному контакті з виробниками бронетехніки, даючи конструкторам можливість повною мірою користуватися своїми розробками. Прикладом такої глибокої інтеграції може служити бронетранспортер BULL, спільна розробка Ceradyne, Ideal Innovations та Oshkosh в рамках тендеру MRAP II, оголошеного командуванням Корпусу морської піхоти США в 2007 р. Однією з його умов було забезпечення захисту екіпажу бронемашини від спрямованих вибухів. на той час в Іраку.

Німецька компанія IBD Deisenroth Engineering, що спеціалізується на розробці та виготовленні засобів захисту об'єктів військової техніки, Розробила концепцію Evolution Survivability («Еволюція живучості») для середніх бронемашин та основних бойових танків. Комплексна концепція використовує останні розробки в галузі наноматеріалів, що використовуються в лінійці апгрейдів захисту IBD PROTech і випробування, що вже проходять. На прикладі модернізації систем захисту ОБТ Leopard 2 це протимінне посилення днища танка, бічні захисні панелі для протидії саморобним вибуховим пристроям та придорожнім мінам, захист даху вежі від боєприпасів повітряного підриву, системи активного захисту, що вражають керовані протитанкові ракети на підльоті та ін.

Бронетранспортер BULL – приклад глибокої інтеграції захисних технологій Ceradyne

Концерн Rheinmetall, один із найбільших виробників зброї та бронемашин, пропонує власні комплекти апгрейду балістичного захисту різних транспортних засобів серії VERHA – Versatile Rheinmetall Armour, «Універсальна броня Rheinmetall». Діапазон її застосування надзвичайно широкий: від броньовставок в одяг до захисту військових кораблів. Використовуються як нові керамічні сплави, і арамідні волокна, високомолекулярний поліетилен та інших.

У вік, коли партизан, озброєний ручним гранатометом, може знищити пострілом все, починаючи від основного бойового танкаі до вантажівки з піхотою, слова Вільяма Шекспіра «І зброярі тепер у пошані» дуже актуальні. Технології бронювання розвиваються захисту всіх бойових одиниць, від танка до пішого солдата.

До традиційних загроз, які завжди стимулювали розробку броні для транспортних засобів, відносяться високошвидкісний кінетичний снаряд, що вистрілюється з гармат ворожих танків, кумулятивні боєголовки ПТУРів, безвідкатні гармати та гранатомети піхоти. Втім, бойовий досвід протиповстанських та миротворчих операцій, проведених збройними силами, показав, що бронебійні кулі з гвинтівок і кулеметів разом із саморобними вибуховими пристроями або придорожніми бомбами стали основною загрозою для легких бойових машин.

В результаті, в той час, як багато з нинішніх розробок у сфері бронювання націлені на захист танків і БТР, існує також зростання інтересу до схем бронювання для легших машин, так само як і до покращених типів бронежилетів для особового складу.

Основним типом броні, яким оснащуються бойові машини, є товстолистовий метал, зазвичай це сталь. В основних бойових танках (ОБТ), він набуває форми катанної гомогенної броні(RHA - rolled homogeneous armour), хоча в деяких легших машинах, наприклад БТР M113, застосовується алюміній.

Перфорована сталева броня є пластинами 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, зниження характеристик броні в цьому випадку мінімальне.

Покращена сталь

Пошуки найкращого типу броні продовжуються. Покращені сталі дозволяють підвищити захищеність при збереженні вихідної маси або для легких листів зберегти існуючі рівні захисту.

Німецька компанія IBD Deisenroth Engineering працювала спільно зі своїми постачальниками над розробкою нової високоміцної азотистої сталі. У порівняльних випробуваннях з існуючою сталлю Armox500Z High Hard Armour, вона показала, що захист від стрілецьких боєприпасівкалібру 7,62x54R може бути досягнута за рахунок застосування листів, що мають товщину близько 70% від товщини, необхідної при використанні попереднього матеріалу.

У 2009 році британська Лабораторія оборонної науки та технології DSTL у співпраці з компанією Coras анонсувала броньову сталь. названу Super Bainite. Виготовляється вона за допомогою процесу, відомого як ізотермічна загартування, вона не вимагає дорогих присадок для запобігання тріщиноутворенню в процесі виробництва. Новий матеріал створюється за рахунок нагрівання сталі до 1000° C, наступного охолодження до 250°C, потім витримування за цієї температури 8 годин перед остаточним охолодженням до кімнатної температури.

У випадках, коли противник не має бронебійного озброєння, навіть комерційна сталева пластина може мати хорошу службу. Наприклад, мексиканські наркобанди використовують 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 броньованою "технікою" під час майбутніх заворушень.

Композитна броня

Композитна броня, що складається з шарів різних матеріалів, наприклад металів, пластиків, кераміки або повітряного прошарку, довела більшу ефективність порівняно зі сталевою бронею. Керамічні матеріали крихкі і при використанні в чистому вигляді забезпечують лише обмежений захист, але в поєднанні з іншими матеріалами вони утворюють композиційну конструкцію, яка зарекомендувала себе як ефективного захистумашин або окремих солдатів.

Першим композитним матеріалом, що набув широкого поширення, став матеріал під назвою «Комбінація K». Як повідомлялося, він являв собою склопластик між внутрішнім та зовнішнім листами сталі; він застосовувався на радянських танках T-64, що надійшли на озброєння у середині 60-х років.

Броня Chobham британської розробки була встановлена ​​спочатку британською експериментальному танку FV 4211. Поки що вона засекречена, але, за неофіційними даними, вона складається з кількох еластичних шарів та керамічних плиток, укладених у металеву матрицю та приклеєних до опорної плити. Вона була використана на танках Challenger I та II та на M1 Abrams.

Цей клас технології може і не знадобитися, якщо атакуючий не має складного бронебійного озброєння. 2004 року розлючений американський громадянин обладнав бульдозер Komatsu D355A композитною бронею власної розробки, виготовленої з бетону, укладеного між сталевими листами. Броня товщиною 300 мм була непробивною для стрілецької зброї. Ймовірно, обладнання подібним чином наркобандами та повстанцями своїх машин - це лише питання часу.

Доповнення

Замість того, щоб обладнати машини дедалі товстішою і важкою сталевою або алюмінієвою бронею, армії почали вживати на озброєння. різні форминавісного додаткового захисту.

Одним з добре відомих прикладів навісної пасивної броні на основі композиційних матеріалів є модульна розширена броньова система Mexas (Modular Expandable Armour System). Розроблена німецькою IBD Deisenroth Engineering вона виготовлялася компанією Chempro. Сотні броньових комплектів були виготовлені для гусеничних та колісних броньованих бойових машин, а також колісних вантажівок. Система встановлювалася на танк Leopard 2, БТР M113 та колісні машини, наприклад Renault 6 x 6 VAB та німецьку машину Fuchs.

Компанія розробила і почала постачання своєї наступної системи - просунутого модульного броньового захисту Amap (Advanced Modular Armor Protection). Вона базується на сучасних сталевих сплавах, алюмінієво-титанових сплавах, нанометричних сталях, кераміці та нанокеарамічних матеріалах.

Вчені з вищезгаданої лабораторії DSTL розробили додаткову керамічну систему захисту, яка б навішувалась на машини. Після того, як ця броня була розроблена для серійного виробництва британською компанією NP Aerospace і отримала позначку Camac EFP, вона була використана в Афганістані.

У системі застосовуються невеликі шестикутні сегменти з кераміки, розмір, геометрія та розміщення яких у масиві було досліджено лабораторією DSTL. Окремі сегменти скріплюються литим полімером та 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 поблизу. Як каже її назва, самообмежуюча активно-реактивна броня Slera (self-limiting explosive reactive armour) обмежує поширення впливу вибуху, але розплачується за це дещо зниженими характеристиками. У ній використовуються матеріали, які можна класифікувати як пасивні; вони менш ефективні проти повністю детонируемыми вибуховими речовинами. Тим не менш, Slera може забезпечити захист від багатьох попадань.

Невибухова активно-реактивна броня NERA (Non-Explosive Reactive Armour) розвиває цю концепцію далі і, будучи пасивною, пропонує такий самий захист, як і Slera, плюс хороші характеристикизахисту від багаторазового ураження проти кумулятивних боєголовок Non-Energetic Reactive Armour (неенергетична активно-реактивна броня) має додатково покращені характеристики для боротьби з кумулятивними боєголовками.

Винахід відноситься до галузі розробки засобів захисту техніки від бронебійних куль.

Прогрес у створенні високоефективних вражаючих засобів і підвищення вимог до бронезахисту, що визначається ним, зумовило створення багатошарової комбінованої броні. Ідеологія комбінованого захисту полягає у поєднанні кількох шарів різнорідних матеріалів з пріоритетними властивостями, що включає фронтальний шар із особливо твердих матеріалів та високоміцний енергоємний тильний шар. Як матеріали фронтального шару використовують кераміку вищої категорії твердості, при цьому завдання її зводиться до руйнування загартованого сердечника, внаслідок напруги, що виникають при їх високошвидкісній взаємодії. Тильний утримуючий шар призначений для погашення кінетичної енергії та блокування уламків, що утворюються в результаті ударної взаємодії кулі з керамікою.

Відомі технічні рішення, призначені для захисту поверхонь, що мають складний геометричний рельєф, - патенти №5972819 А, 26.10.1999; №6112635 А, 05.09.2000 №6203908 В1, 20.03.2001; патент РФ №2329455, 20.07.2008. Загальним у цих рішеннях є використання у високотвердому фронтальному шарі малорозмірних керамічних елементів, як правило, у вигляді тіл обертання, найбільшого поширення серед яких отримали елементи у вигляді циліндрів. При цьому ефективність роботи кераміки підвищують за рахунок використання опуклих похилих торців з однієї або обох сторін циліндрів. У цьому випадку під час зустрічі вражаючого засобуз овальними поверхнями кераміки діє механізм зведення або збивання кулі з траєкторії польоту, що істотно утруднює роботу з подолання керамічної перешкоди. Крім того, використання в цьому випадку малорозмірної кераміки забезпечується більш високий у порівнянні з плитковим варіантом рівень живучості за рахунок суттєвого зменшення зони ураження та важлива для практики часткова локальна ремонтопридатність конструкцій.

Разом про те висока ефективність роботи багатошарової броні визначається як властивостями матеріалів основних верств, а й умовами їхньої взаємодії при високошвидкісному ударі, зокрема акустичним контактом керамічного і тильного шарів, що забезпечує можливість часткової передачі пружної енергії в тильну підкладку.

Сучасні уявлення про механізм ударної взаємодії бронебійного сердечника та комбінованого захисту полягають у наступному. На початковому етапі при зустрічі сердечника з бронею впровадження його в кераміку не відбувається через те, що остання має істотно більшу твердість порівняно з такою у сердечника, далі відбувається руйнування сердечника за рахунок генерування в ньому високої напруги, що виникає при гальмуванні про керамічну перешкоду, і визначається складними хвильовими процесами, що відбуваються у своїй. Ступінь руйнування осердя в основному визначається часом взаємодії до моменту руйнування кераміки, при цьому акустичний контакт між шарами відіграє ключову роль у збільшенні цього часу за рахунок часткової передачі пружної енергії в тиловий шар з подальшим поглинанням та розсіюванням її.

Відомо технічне рішення, викладене в патенті США №6497966 В2, 24.12.2002, де запропонована багатошарова композиція, що складається з лицьового шару, виконаного з кераміки або сплаву з твердістю вище 27 HRC, проміжного шару зі сплавів 2C з твердістю композиційного матеріалу. При цьому всі шари скріплені між собою полімерним намотувальний матеріал.

По суті, у цьому випадку мова йдепро двошарову композицію руйнівного фронтального шару, виготовлену з матеріалів, що відрізняються за твердістю. У рекомендаціях авторів цього технічного рішення пропонується в менш твердому шарі використовувати вуглецеві сталі, при цьому питання про енергетичний обмін фронтального та тильного шарів не розглядаються, а запропонований клас матеріалів не може за своїми властивостями служити активним учасником перенесення пружної енергії в тиловий шар.

Вирішення питань взаємодії фронтального та тилових шарів запропоновано в патенті РФ №2329455, 20.07.2008, який за сукупністю загальних ознакє найбільш близьким аналогом пропонованого винаходу і обраний в якості прототипу. Автори пропонують використання проміжного шару як повітряного зазору або пружного матеріалу.

Однак запропоновані рішення мають ряд істотних недоліків. Так, на початковому етапі взаємодії з керамікою пружний хвилевий провісник руйнування досягає тильної поверхні її та викликає її переміщення.

При схлопывании зазору удар внутрішньої поверхні кераміки об підкладку може викликати дострокове руйнування кераміки і, отже, прискорене пробиття керамічної перешкоди. Щоб уникнути цього, необхідно або суттєво збільшувати товщину кераміки, що призведе до збільшення маси броні, або збільшувати товщину зазору, що знизить ефективність захисту через роздільне (поетапне) руйнування окремих шарів.

У другому варіанті автори прототипу пропонують помістити між шарами пружний прошарок, який повинен захистити кераміку від руйнування при ударі об тильну броню. Однак через низький характеристичний імпеданс пружного матеріалу прошарок не зможе забезпечити акустичного контакту шарів, що призведе до локалізації енергії в тендітній кераміці та її достроковому руйнуванню.

Завданням, на вирішення якого направлено винахід, є підвищення бронестійкості комбінованої броні.

Технічним результатом винаходу є підвищення бронестійкості комбінованої броні за рахунок збільшення густини акустичного контакту між шарами.

Недоліки прототипу можна усунути, якщо проміжний шар буде виконаний із пластичного матеріалу з певними властивостями, що забезпечує акустичний контакт шарів та передачу пружної енергії в тил. Вищезгадане досягається якщо межа плинності проміжного шару становить 0,05-0,5 від межі плинності матеріалу тильного шару.

За наявності проміжного шару, виконаного з пластичного матеріалу з межею плинності 0,05-0,5 від межі плинності матеріалу тильного шару, в процесі переміщення кераміки під дією пружного хвильового провісника відбувається усунення нещільностей і дрібних зазорів в прилеглих шарах завдяки пластичній деформації. З іншого боку, під впливом хвиль напруг зростає його щільність, отже, його характеристичний импеданс. Все це в сукупності призводить до збільшення щільності акустичного контакту між шарами і підвищує частку енергії, що передається та розсіюється в тильному шарі. В результаті за рахунок наявності проміжного шару, виконаного з пластичного матеріалу з межею плинності 0,05-0,5 від межі плинності матеріалу тильного шару, енергія ударної взаємодії розподіляється по всіх шарах комбінованої броні, при цьому ефективність її роботи істотно зростає, так як час взаємодії до руйнування кераміки підвищується, що, своєю чергою, забезпечує повніше руйнування високотвердого сердечника.

Проміжний шар з межею плинності більше 0,5 межі плинності тильного шару не має достатньої пластичності і не призводить до бажаного результату.

Виконання проміжного шару з пластичного матеріалу з межею плинності менше 0,05 від значення межі плинності матеріалу тильного шару не призведе до бажаного результату, так як його видавлювання в процесі ударної взаємодії відбувається занадто інтенсивно і описаний вище вплив на механіку взаємодії не виявляється.

Запропоноване технічне рішення було випробувано в умовах випробувального центру НУО РМ м. Санкт-Петербург. Керамічний шар у дослідному зразку 200×200 мм був виготовлений із корундових циліндрів марки AJI-1 діаметром 14 мм та висотою 9,5 мм. Тильний шар виготовили із броньової сталі марки Ц-85 (межа плинності = 1600 МПа) товщиною 3 мм. Проміжний шар виготовили з алюмінієвої фольги марки АМЦ (межа плинності = 120 МПа) завтовшки 0,5 мм. Співвідношення меж плинності проміжного та тильного шарів становить 0,075. Керамічні циліндри та всі шари були склеєні між собою полімерним сполучним на основі поліуретану.

Результати натурних випробувань показали, що запропонований варіант комбінованого бронезахисту має бронестійкість на 10-12% вище, ніж прототип, де проміжний шар виконаний з пружного матеріалу.

Багатошарова комбінована броня, що містить високотвердий фронтальний шар з керамічного блоку або елементів, з'єднаних сполучною в моноліт, високоміцний енергоємний тильний шар і проміжний шар, що відрізняється тим, що проміжний шар виконаний з пластичного матеріалу, що має межу плинності 0,0, плинності тильного шару.

Схожі патенти:

Винахід відноситься до систем реактивного захисту для захисту нерухомих об'єктів, що рухаються, від вражаючих елементів. Система нерухомо або рухомо встановлена ​​або може встановлюватися на зверненій до вражаючого елементу (3) стороні об'єкта, що підлягає захисту (1) і містить щонайменше одну розташовану під деяким кутом (2) нахилу щодо напрямку вражаючого елемента захисну поверхню (4).

Винахід відноситься до прокатного виробництва і може бути використане при виготовленні броньових листів (α+β)-титанового сплаву. Спосіб виготовлення броньових листів (α+β)-титанового сплаву включає підготовку шихти, виплавку злитка складу, мас.%: 3,0-6,0 Al; 2,8-4,5 V; 1,0-2,2 Fe; 0,3-0,7 Mo; 0,2-0,6 Cr; 0,12-0,3; 0,010-0,045;<0,05 N; <0,05 Н;<0,15 Si; <0,8 Ni; остальное - титан.

Група винаходів відноситься до галузі транспортного машинобудування. Спосіб встановлення скла при бронюванні автомобіля за першим варіантом полягає в тому, що броньовані стекла встановлюються за штатними за допомогою рамки, що з'єднується із західною частиною скла і повторює форму скла, та кріпильних елементів.

Винахід відноситься до броньованих об'єктів, переважно до електрифікованих танків з динамічним (реактивним) броньовим захистом. Броньований об'єкт містить захисний пристрій динамічного типу, який включає елементи з корпусом і кришкою, встановлені на частини площі зовнішньої поверхні об'єкта.

Група винаходів відноситься до виробництва багатошарових гнучких броньових матеріалів для засобів індивідуального захисту. Спосіб протидії багатошарової броні руху кулі, осколка полягає в тому, що чергують шари високомодульних волокон з речовинами, що підсилюють протидію, які розміщують у осередках, утворених шарами високомодульних волокон.

Винахід відноситься до оборонної техніки та призначене для проведення випробувань лицьових металевих перешкод – основи гетерогенних захисних структур. Спосіб включає вистрілювання бойків зі швидкістю, більшої швидкості удару, визначення та вимір глибини ударного впровадження бойка діаметром d поверхню металу h (глибина каверни). При цьому швидкість удару більша або менша за очікувану мінімальну швидкість суцільних пробиття. Визначення граничної (мінімальної) швидкості суцільних пробиття, вище якої виходять суцільні пробиття, а нижче - тільки закономірні пробиття, на тлі лінійної залежності малих значень глибини каверни h від швидкості удару; переваги квантованих швидкостей удару; однозначних і малих двоцифрових квантових чисел n для всіх швидкостей, на яких отримані пробиття або каверни збільшеної глибини. Досягається визначення наявності та переваги квантованих швидкостей удару, а також підвищення точності визначення мінімальної швидкості суцільних пробиття. 4 іл.

Винахід відноситься до військової техніки, зокрема конструкції броньового захисту, призначеної для протидії кумулятивним боєприпасам. Динамічний захист містить корпус, в якому розташовані дві паралельні металеві пластини, детонатори, рівномірно розташовані в зазорі між металевими пластинами, датчики визначення координат проникаючого кумулятивного струменя, закріплені на внутрішніх поверхнях пластин. У зазорі між металевими пластинами розташовані судини, заповнені рідиною, всередині судин жорстко закріплені детонатори, виконані у вигляді керованих електричних розрядників, силові електроди яких з'єднані проводами з виходом електричного накопичувача енергії, а електроди, що підпалюють, електрично з'єднані з виходом генератора підпалювальних імпульсів, вхід якого з датчиками визначення координат кумулятивного струменя. Досягається підвищення надійності роботи динамічного захисту. 1 іл.

Винахід відноситься до засобів захисту техніки та екіпажу від куль, уламків та гранатометних гранат. Захисний композитний матеріал містить сендвіч, що включає щонайменше три шари, склеєних між собою. Перший і другий шари сендвіча включають щонайменше два препрега і куточки титанового сплаву або алюмінієвого сплаву. Третій шар захисного композиту має стільникову конструкцію та виготовляється з поліуретану. Перший і другий шари сендвіча включають моноліти, утворені з кутового профілю. Полиці кутового профілю розташовані під кутом 45 ° до площини робочої поверхні захисного композиту. Куточки титанового сплаву або алюмінієвого сплаву з'єднані між собою щонайменше двома препрегами. Волокна препрега містять корундові нанотрубки на поверхні волокна з поліетиленової нитки, або зі склонитки, або з базальтової нитки, або тканини, або джгута, або стрічки. Досягається підвищення захисних властивостей з допомогою конструкції броні. 3 з.п. ф-ли, 1 іл.

Винахід відноситься до броньованих об'єктів, головним чином танків з динамічним броньовим захистом, і одночасно до засобів маскування військових об'єктів за допомогою маскувального покриття, закріпленого на поверхні об'єкта. Захисний пристрій броньованого військового об'єкта містить маскувальні квадратні елементи-модулі, що знімно закріплюються на ділянках броні об'єкту, з камуфляжним малюнком у кольоровому асортименті та з вибором тієї чи іншої індивідуальної чотирипозиційної орієнтації. У пристрої передбачені розподілені по поверхні об'єкта елементи динамічного захисту зі знімними квадратними кришками, а маскувальні елементи-модулі виконані у вигляді жорстких пластин, взаємозамінних із згаданими кришками елементів динамічного захисту, з можливістю оперативної зміни камуфляжного малюнка шляхом заміни та/або перестановки двофункціональних, таким чином , елементів-модулів між елементами динамічного захисту Досягається оперативність заміни засобів маскування шляхом приватного застосування принципу багатофункціональності вузлів та деталей машин до елементів динамічного захисту та засобів маскування. 5 з.п. ф-ли, 4 іл.

Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використане для контролю якості композитних броньових перешкод. Заявлено пристрій теплового контролю якості композитних броньових перешкод на основі аналізу енергії поглинання вражаючого елемента, що включає пристрій для стрільби, розташований між підкладкою і пристроєм для стрільби на траєкторії польоту елемента, що вражає пристрій для вимірювання швидкості польоту вражаючого елемента на виході пристрою для стрільби, підкладку з пластичного матеріалу . Пристрій додатково забезпечений тепловізійною системою, комп'ютерною системою та пристроєм реєстрації початку польоту вражаючого елемента. Тепловізійна система розташована таким чином, щоб поле огляду її оптичної частини охоплювало місце зіткнення елемента, що вражає, і композитної броньової перешкоди. Вхід пристрою реєстрації початку польоту вражаючого елемента підключений до виходу пристрою вимірювання швидкості елемента, що вражає на виході пристрою для стрільби. Вихід пристрою реєстрації початку польоту вражаючого елемента підключений до входу тепловизионной системи, а вихід тепловизионной системи підключений входу комп'ютерної системи. Технічний результат - підвищення інформативності та достовірності результатів випробувань. 9 іл.

Винахід відноситься до галузі транспортного машинобудування. Енергопоглинаюча структура для захисту днища наземних транспортних засобів складається з внутрішнього та зовнішнього шарів захисту, виконаних з броньових та/або конструкційних сплавів. Між шарами захисту розташований прошарок. Прошарок виконаний у вигляді двох однакових рядів U- або W-подібних енергопоглинаючих профілів, дзеркально звернених один до одного і зрушених на півкроку відносно один одного. Торцеві ребра енергопоглинаючих профілів одного ряду спираються на торцеві ребра сусідніх енергопоглинаючих профілів протилежного ряду. Досягається підвищення ефективності енергопоглинання під час підриву. 3 іл.

Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використане для контролю якості композитних броньових перешкод. Спосіб включає установку броньової перешкоди перед пластиною з пластичного матеріалу, напрямок із заданою швидкістю вражаючого елемента на броньову перешкоду. Додатково реєструють температурне поле поверхні композитної броньової перешкоди, що має мінімальні температурні аномалії, яке приймається за аномальне, визначають просторовий дозвіл для реєстрації температурного поля, виходячи з виявлення мінімальних за розміром температурних аномалій з просторовим періодом, що визначається розмірами мінімальної температурної аномалії. Після впливу на композитну броньову перешкоду вражаючим елементом із заданою швидкістю одночасно вимірюють температурне поле в області зіткнення елемента, що вражає, з композитною броньовою перешкодою, починаючи з моменту дотику вражаючого елемента з композитною броньовою перешкодою і з протилежного боку, по відношенню до сторони підставі аналізу температурного поля, зареєстрованого з двох поверхонь, визначають технічний стан композитної броньової перешкоди за вектором характеристик броньової перешкоди та її енергію поглинання мінімізацією функціоналу по вектору характеристик контрольованої броньової пластини шляхом вирішення системи рівнянь та на підставі аналізу температурного поля визначають енергію поглинання композит. Розкрито влаштування стендових випробувань композитних броньових перешкод. Технічний результат - підвищення інформативності та достовірності результатів випробувань. 2 зв. та 3 з.п. ф-ли, 3 іл., 1 табл.

Винахід відноситься до стійкого до проникнення виробу, який може використовуватися для виробництва захисного одягу, такий як бронежилети, шоломи, щитів або елементів броні, а також до способу його виробництва. Виріб містить щонайменше одну ткану тканинну структуру (3), що має термопластичні волокна та високоміцні волокна з міцністю щонайменше 1100 МПа, відповідно до стандарту ASTM D-885. Високоміцні волокна з'єднані разом для формування тканинної тканини (2) тканинної тканинної структури (3), а термопластичні волокна мають масовий відсоток щодо маси тканинної тканинної структури (3), що становить від 5 до 35%. Причому термопластичні волокна переважно у вигляді негофрованої тканини (6) лежать на тканій тканині (2) і з'єднані з тканою тканиною (2) основною ниткою та/або утковою ниткою тканої тканини (2) з високоміцних волокон. При цьому відсутні додаткові сполучні нитки або нетекстильні сполучні засоби для з'єднання між тканою тканиною (2) і термопластичними волокнами. Стійкий до проникнення виріб має властивості захисту від удару та/або антибалістичними властивостями. 3 зв. та 11 з.п. ф-ли, 7 іл.

Винахід відноситься до куленепробивних композитних виробів, що характеризується поліпшеним опором до виворітної деформації. Куленепробивний виріб містить вакуумну панель, яка складається з першої поверхні, другої поверхні та корпусу. Вакуумна панель обмежує щонайменше частину внутрішнього об'єму, у якому створюють розрідження. Куленепробивний виріб містить щонайменше одну куленепробивну основу, яку з'єднують з першою або другою поверхнею вакуумної панелі. Куленепробивна основа містить волокна та/або стрічки з питомою міцністю приблизно 7 г/день або більше і модулем пружності при розтягуванні приблизно 150 г/день або більше. Також куленепробивну основу виготовляють із жорсткого матеріалу не на основі волокон або стрічок. Пропонується також спосіб формування куленепробивного виробу, при якому куленепробивна основа розташовують так, щоб вона знаходилася із зовнішнього боку куленепробивного виробу, а вказану вакуумну панель розташовують позаду зазначеної щонайменше однієї куленепробивної основи для того, щоб прийняти будь-яку ударну хвилю, яка виникає в результаті удару вражаючого елемента про вказану куленепробивну основу. Забезпечується послаблення впливу ударних хвиль, що генеруються в результаті ударного впливу вражаючого елемента, зниження величини виворітної деформації, запобігання або мінімізація травм від граничної дії куль. 3 зв. та 7 з.п. ф-ли, 9 іл., 2 табл., 19 ін.

Група винаходів відноситься до галузі вимірювальної техніки, а саме способу контролю якості композитних броньових перешкод з тканини і пристрою для його здійснення. Спосіб включає встановлення композитної броньової перешкоди перед пластиною з пластичного матеріалу, напрямок із заданою швидкістю вражаючого елемента на броньову перешкоду та визначення енергії поглинання вражаючого елемента. З моменту взаємодії броньової перешкоди і елемента, що вражає, реєструють одночасно два просторових поля на поверхні броньової перешкоди: температурне поле поверхні броньової перешкоди і поле відеозображення поверхні. Накладають контур відео на температурне поле, формують нове виміряне температурне поле, а енергію поглинання композитної броньової перешкодою визначають на основі аналізу нового температурного поля. Розкрито пристрій контролю якості композитних броньових перешкод із тканини для здійснення способу. Досягається підвищення інформативності та достовірності результатів контролю. 2 зв. та 1 з.п. ф-ли, 5 іл.

Винахід відноситься до галузі розробки засобів захисту техніки від бронебійних куль. Багатошарова комбінована броня містить високотвердий фронтальний шар з керамічного блоку або елементів, з'єднаних сполучною моноліт, високоміцний енергоємний тильний шар і проміжний шар. Проміжний шар виконаний з пластичного матеріалу, що має межу плинності 0,05-0,5 від межі плинності тильного шару. Досягається підвищення бронестійкості комбінованої броні за рахунок збільшення густини акустичного контакту між шарами.