Композитная броня своими руками
Обновлено: 03.07.2024
Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Кулаков Н. А., Любин А. Н.
В статье рассматриваются конструктивные особенности композитной брони . Предложены конструктивные варианты её исполнения. Эти варианты обеспечивают возможность использования брони в качестве защиты от огня крупнокалиберных пулеметов, сохраняя её весовые характеристики и защитные свойства от бронебойных пуль меньшего калибра. Одновременно предложены меры, существенно повышающие живучесть брони при отрицательных температурах.
Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Кулаков Н. А., Любин А. Н.
Расчетно-экспериментальное исследование стойкости композитной керамической брони при воздействии пуль и высокоскоростных осколков
Структура системы автоматического адаптивного управления бесступенчатой трансмиссией многоприводного транспортного средства
Features of composite armour design
The article examines the design of protection composite armour panel. This panel consists of two parts. The first part is a layer of cylindrical shape with crushing ceramics elements. The second part is a metal plate. The metal plate is a place for crushing elements. This protection panel is used for bullet protection of a car.
Таким образом, в результате анализа сформулированы следующие версии процесса оплывания активной массы аккумуляторов:
• выкрашивание [5] вследствие постоянного изменения своего объема при заряде и разряде, а также ослабления сцепления частичек активной массы между собой; отделение от аккумуляторных пластин мелких кристаллов двуокиси свинца [2];
• возникновение плотного, мелкокристаллического сульфата при разряде в электролите высокой концентрации, низких температурах и высоких плотностях тока, приводящего к образованию при заряде рыхлого слоя двуокиси, склонного к оплыванию [3];
• постепенное оползание активной массы с верхних зон электрода и накопление ее в нижних как следствие простого оплывания активной массы, а также вызванного концентрационными изменениями в электролите расслоения жидкости на верхние слои, в которых создаются условия, благоприятствующие растворению активного вещества, и на нижние, в которых оно оседает [6].
С учетом проведенных экспериментальных исследований, подтверждающих данные мнения, возникает необходимость дальнейшего исследования сущности явления разрушения и оплывания активной массы положительного электрода свинцового аккумулятора, так как эти явления приводят к постепенному снижению емкости аккумулятора в целом, к росту поляризации и снижению разрядного напряжения. А, следовательно, именно они являются основной причиной ограничения ресурса, срока службы и срока сохраняемости свинцовых кислотных аккумуляторных батарей.
1. Болотовский В.И. Эксплуатация, обслуживание и ремонт свинцовых аккумуляторов [Текст]. / В.И. Болотовский, З.И. Вайсгант. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1988. - 208 с.
3. Крепакова Е.И. Исследование причин, вызывающих разрушение активной массы положительных пластин свинцового аккумулятора [Текст]: Сборник работ по аккумуляторам / Е.И. Крепанова, Б.Н. Кабанов. - М.: ЦБТИ Электропр., 1958. - 64 с.
4. Багоцкий В.С. Химические источники тока [Текст]. / В.С. Багоцкий, А.М. Скундин. - М.: Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи: Руководство [Текст]. - М.: Воениздат, 1983. - 170 с.
5. Белогуров И.Г. Стартерные кислотные аккумуляторы [Текст]. / И.Г. Белогуров. - М.: Воениздат, 1960. - 168 с.
6. Машовец В.П. Испытание опытных образцов аккумуляторов с решетками из сплавов, содержащих примеси [Текст]: Журнал прикладной химии / В.П. Машовец. - М., 1958. -1360 с.
Особенности конструкции композитной брони повышенной живучести
к.ф.-м.н. доц. Кулаков Н.А., к.т.н. доц. Любин А.Н.
Аннотация. В статье рассматриваются конструктивные особенности композитной брони. Предложены конструктивные варианты её исполнения. Эти варианты обеспечивают возможность использования брони в качестве защиты от огня крупнокалиберных пулеметов, сохраняя её весовые характеристики и защитные свойства от бронебойных пуль меньшего калибра. Одновременно предложены меры, существенно повышающие живучесть брони при отрицательных температурах.
Ключевые слова: композитная броня, бронебойные пули, керамические элементы, дробяще-отклоняющий слой.
На протяжении многих лет для защиты автобронетанковой техники от огня стрелкового оружия и крупнокалиберных пулеметов использовали металлическую броню из специальных броневых сталей. После создания и внедрения бронебойных пуль с сердечником из упрочненных сталей или из специальных твердых материалов, такая броня стала неэффективной из-за большого её веса. Для защиты автобронетанковой техники от современных средств поражения требуется броневая сталь толщиной от 14 до 30 мм., что не позволяет использовать её для легкобронированной техники в силу её ограниченной грузоподъёмности. В последнее время для существенного повышения уровня защищённости легкобронированной автобронетанковой техники нашла широкое использование композитная броня.
Существуют различные виды композитной брони, например, слоистая броня [1], которая состоит из наружного слоя, выполненного из керамики или сплава с твердостью выше 27ИЯС, промежуточного слоя из алюминиевого или другого сплава с твердостью менее 27ИЯС и тыльного слоя из полимерного композиционного материала. Все три слоя связаны между собой полимерным намоточным композиционным материалом. Недостатками такой композитной брони являются большой вес, низкая эксплуатационная надежность и малая живучесть конструкции. Обусловлено всё это тем, что при падении, ударах или вибрациях происходит отслоение керамического слоя брони от остальных её слоев, что приводит к резкому снижению её баллистической стойкости.
В настоящее время наибольший интерес представляет композитная броня с дробяще-отклоняющим слоем 2. Дробяще-отклоняющий слой состоит из отдельных плотно упакованных керамических элементов. Такую броню ещё называют дисперсной композиционно-керамической бронёй, или композитной бронёй. Конструктивно такая композитная броня состоит из дробяще-отклоняющего и задерживающего слоев (рисунок 1).
Рисунок 1 - Композитная броня: 1- дробяще-отклоняющий слой, 2- зазор, 3- задерживающий слой, 4- керамический элемент, 5- связующий состав, полиуретановый полимер, 6- торцы керамического элемента, выпуклой формы
Основу такой брони составляет дробяще-отклоняющий слой, который состоит из отдельных высокопрочных керамических элементов, в частности, корундовых элементов, твердость которых превышает твёрдость сердечника бронебойной пули. Выполнены керамические элементы в виде цилиндров с выпуклыми торцами, оси которых расположены по нормали к наружной поверхности брони. Керамические элементы плотно упакованы в один слой и соединены в единую панель посредством связующего состава на основе полимеров, например, полиуретанового полимера.
При попадании пули в один из керамических элементов дробяще-отклоняющего слоя брони или между ними происходит разрушение пули, самого керамического элемента и близлежащих керамических элементов на осколки. Энергия удара при этом расходуется не только на разрушение пули и керамических элементов, но и на перемещение остальных керамических элементов в плоскости брони за счёт частичного преобразования осевого ударного импульса в импульс в плоскости брони ввиду выпуклости торцов цилиндрической части керамических элементов. Наиболее критичный вариант взаимодействия пули с керамическим элементом соответствует попаданию пули по центру керамического элемента. Именно такой гипотетический вариант взаимодействия рассматривался авторами этой статьи в рас-
чётной части данной работы [4]. Предполагалось, что керамический элемент не разрушается, а масса пули полностью соединяется с массой керамического элемента, который далее воздействует на задерживающий слой брони. Задерживающий слой брони препятствует проникновению осколков пули, осколков разрушенных керамических элементов и целых керамических элементов.
Задерживающий слой может быть выполнен на основе армидных (Кеу1аг) или полиэтиленовых волокон (Бупееша) и полимерной матрицы, что обеспечивает эффективное поглощение и рассеивание энергии пули [2]. Недостаток композитной брони с таким задерживающим слоем состоит в том, что материалы на основе армидных и полиэтиленовых волокон являются слишком дорогостоящими.
Использование в конструкции данного вида композитной брони в качестве задерживающего слоя более дешевых конструкционных материалов, например алюминиевых сплавов или сталей, имеет свои конструктивные особенности. Так в ходе работы экспериментально было установлено, что плотное прилегание дробяще-отклоняющего слоя к задерживающему слою, выполненному из этих материалов, само по себе неэффективно. Объясняется это тем, что эти материалы имеют высокий модуль упругости при поперечном сжатии, что ограничивает перемещение керамического элемента, в результате чего рассеивание энергии пули невелико, а сам керамический элемент действует на задерживающий слой брони с большой силой, как пробойник, и вместе с пулей пробивает броню. Для устранения этого недостатка было предложено конструктивно обеспечить зазор между дробяще-отклоняющим и задерживающим слоями (см. рисунок 1) [3]. Наличие зазора между вышеуказанными слоями даёт некоторую свободу перемещения керамическому элементу под действием пули. В частности, возможность некоторого разворота керамического элемента в поперечном направлении до его контакта с задерживающим слоем, в результате чего он эффективнее приводит в движение (расталкивает) смежные элементы, что, в свою очередь, обеспечивает лучшее рассеивание энергии пули, что было подтверждено соответствующими испытаниями [3]. Таким образом, задача по использованию дешевых материалов для задерживающего слоя, в частности, может быть решена конструктивным путём за счёт обеспечения зазора между дробяще-отклоняющим и задерживающим слоями или за счёт размещения между ними прослойки из материала с модулем упругости при сжатии менее 40 ГПа (рисунки 1 и 4) [3].
Рассмотренная композитная броня обеспечивает эффективное поглощение и рассеивание энергии пули, однако она имеет недостаточно высокий уровень живучести, так как способна обеспечивать защиту от бронебойных пуль только определённого, небольшого калибра. Этот недостаток объясняется следующими конструктивными особенностями брони. Так, для защиты от бронебойных пуль большого калибра требуется увеличение размеров керамических элементов дробяще-отклоняющего слоя брони, а именно диаметра их цилиндрической части. Однако увеличение диаметра цилиндрической части керамических элементов приводит к увеличению размеров полости (зазора), которая имеет место быть между каждыми тремя соседними керамическими элементами, прилегающими друг к другу своими цилиндрическими поверхностями с образованием указанной полости (рисунок 2).
Чем больше калибр пули, тем большего диаметра требуются керамические элементы, и тем больше будут размеры указанной полости. Через эти полости композитной брони возможно проникновение бронебойных пуль меньшего калибра, чем те пули большого калибра, на которые рассчитана броня. Причём защитные свойства брони в местах, где расположены полости существенно снижаются и при попадании в них пуль большого калибра, снижая живучесть брони в целом.
Задача повышения уровня живучести брони в плане обеспечения её защитных свойств как при использовании против неё бронебойных пуль мелкого калибра, например 5.45, так и крупного калибра, например 12.7 , 14.5, может быть решена чисто конструктивными мероприятиями [5]. Так, каждый керамический элемент конструктивно может быть выполнен с расположенным в его верхней части шестигранным поясом. При этом окружность основания верхнего торца цилиндрической части керамического элемента является вписанной в попе-
речное сечение шестигранного пояса, а каждая грань шестигранного пояса сопряжена с соответствующей гранью соседних шестигранных поясов керамических элементов (рисунки 3 и
Рисунок 2 — Керамические (корундовые) элементы дробяще-отклоняющего слоя: 1- полость (зазор) между каждой тройкой соседних керамических элементов
Рисунок 3 — Композитная броня. Вид сверху. Керамические элементы выполнены с
В этом случае, как видно на рисунке 3, упомянутые полости, через которые возможно проникновение пуль малого диаметра, перекрываются углами шестигранных поясов. Таким образом, шестигранные пояса и сопряжение их граней без образования зазоров позволяют перекрыть полости, образующиеся между цилиндрическими частями каждой тройки соседних керамических элементов и тем самым исключить проникновение бронебойных пуль не-болыного калибра через дробяще-отклоняющий слой.
2- прослойка из материала с модулем упругости на сжатие менее 40ГПа или зазор,
Однако полученная сплошная (без зазоров) поверхность из шестигранных поясов керамических элементов создаёт проблему технологического характера. Эта проблема связана с тем, что через закрытые шестигранными поясами полости производилась заливка в них связующего состава для соединения керамических элементов между собой. Чтобы сохранить возможность такой заливки, вдоль рёбер шестигранных поясов могут быть выполнены закругления или срезы, которые позволяют создать небольшой зазор, порядка двух миллиметров, для заливки связующего состава. Причём задавая определённый радиус закругления или величину среза можно получать нужные размеры зазора для заливки связующего состава. Размеры зазора не должны превышать размеры диаметра сердечника бронебойной пули. Важно отметить, что шестигранный пояс может быть выполнен по всей длине цилиндрической части керамического элемента, т.е. фактически цилиндрическая часть керамического элемента в целом выполнена в виде шестигранного пояса (шестигранника). В этом варианте конструктивного выполнения керамических элементов упомянутые полости фактически отсутствуют, так как в них полностью размещаются углы шестигранников. Ввиду отсутствия полостей снимается проблема, связанная с выполнением зазоров для заливки через них связующего состава. Однако связующий состав необходим не только для того, чтобы связать керамические элементы между собой в единую панель, но и для того, чтобы снизить продольные ударные нагрузки между керамическими элементами при воздействии на них пули и тем самым сузить зону их разрушения. Поэтому при выполнении керамических элементов целиком в форме шестигранников они должны сопрягаться между собой с небольшим зазором, в котором и размещается необходимый связующий состав (рисунок 5).
Рисунок 5 - Поперечное сечение керамических элементов, выполненных в форме шестигранников: 1- поперечное сечение керамического элемента, 2-зазор между керамическими элементами, 3- связующий состав
элемента выпуклой формы
Введение шестигранных поясов в конструкцию керамических элементов естественно вызывает увеличение их массы. Чтобы при необходимости компенсировать это увеличение массы, предусмотрено выполнение в каждом керамическом элементе со стороны его нижнего торца продольной осесимметричной полости (рисунок 4), или обработка его цилиндрической части с меньшим диаметром d , чем диаметр D окружности основания выпуклого верхнего торца керамического элемента (рисунок 6), или выполнение и того и другого вместе.
Ещё одна проблема, которая также может быть решена конструктивно, связана с живучестью брони, которая существенно снижается при использовании брони при низких температурах, порядка -40, -50 град. по Цельсию. Это связано с тем, что при низких температурах связующий состав керамических элементов теряет свои свойства, ослабляя живучесть брони.
Рассмотрены конструктивные особенности композитной брони и предложены конструктивные варианты её исполнения, которые обеспечивают возможность использования брони для крупных калибров бронебойных пуль, сохраняя весовые характеристики и защитные свойства от бронебойных пуль меньшего калибра и одновременно расширяя диапазон её рабочих температур при сохранении требуемого уровня защитных свойств. Таким образом, конструктивно решается задача создания композитной брони повышенной живучести для обеспечения её защитных свойств в случаеприменения более широкого диапазона калибров бронебойных пуль, и для расширения диапазона её рабочих температур [5].
1. Патент США №6497966, МКИ В32В 15/08, F41H 5/02, Н Кл. 428/626, публ. 2002 г.
2. Патент США №5972819, МКИ С04В 35/10, Н Кл. 501/127, публ. 1999 г.
3. Патент РФ №2329455,МПК F41H5/04, публ.20.07.2008 г. Авторы: Заболотский А.А., Козлова Т. М., Кулаков Н. А.
5. Заявка №2010150701/11 от 13.12.2010 на изобретение "Композитная броня". Авторы: Кулаков Н.А., Любин А.Н.
Структура системы автоматического адаптивного управления бесступенчатой трансмиссией многоприводного транспортного средства
к.т.н. проф. Лепешкин А.В.
Аннотация. В статье на основании результатов проведенного оптимизационно-
Глеб к записи Дымный порох. Взрывная история и рецепт изготовления Спасибо за рецепт. Постараюсь сделать.
Сергей к записи Оформляем разрешение на оружие (личная практика) Скажите хочу приобрести ружьё моё разрешение ещё действительно два года своё ружьё продал в разрешительной системе теперь разрешитель начал требовать
Ігор к записи Выбираем оружие: СКС – самый дешевый карабин в Украине Служив з карабіном СКС в СА, Враження хороші,кучність у мого карабіна була відмінна,Простий в обслуговуванні.
Евгений к записи Где получить разрешение на оружие в Киеве Подскажите как подтянуть разрешение на травматическое оружие в приложения Дия
Казбек Нагучев к записи Как стать охотником и сколько это стоит Этично ли охотится на слабых и беззащитных животных в 21-м веке? Учитывая, что человечество и так отжимаем и портит естественную
Аноним к записи Как убивает пуля То есть 5,45 из Ак 74 несёт больший урон,чем 7,62 в начальной стадии попадания в тело.
Заповедник к записи Вопросы и ответы для экзамена на получение удостоверение охотника Заповедник гоблинов. часть вопросов противоречит правам человека, часть реальности. ОНИ создали эти т.н. правила под себя что бы хозяйничать в
Баллистические стеклопластиковые панели применяются для защиты на опасном производстве и обустройства защитных комнат в местах, где возможны ураганы, но в бронежилетах практически не применяются. Вчера видеблог Taofledermaus опубликовал ролик, на котором показано тестирование самодельной бронеплиты, вырезанной из панели баллистического стекловолокна.
Испытатели провели отстрел плиты из стекловолокна толщиной в 6,25 мм с расстояния около 5 м. Первый выстрел был произведен из пистолета Glock калибра 9×19 мм, второй – из карабина того же калибра. Оба выстрела панель выдержала без существенной деформации ее тыльной стороны. При втором выстреле за счет большей скорости пули, выпущенной из карабина, произошло расслоение стекловолокна, но пуля была остановлена. Третий выстрел был произведен пулевым патроном из ружья 12-го калибра (пуля пробила плиту навылет).
По словам авторов эксперимента, масса тестируемой плиты стандартного размера (25×30 см) составляла около 1,1 кг, и она соответствует американскому классу бронезащиты IIA – примерно второй класс по российскому ГОСТ Р 50744–9 (классификация бронеодежды). По итогам испытаний был сделан вывод, что баллистические стекловолоконные панели, которые можно купить в строительных магазинах, вполне пригодны для защиты от короткоствольного оружия.
Категория: Новые технологии
К традиционным угрозам, которые всегда стимулировали разработку брони для транспортных средств, относятся высокоскоростной кинетический снаряд, выстреливаемый из пушек вражеских танков, кумулятивные боеголовки ПТУРов, безоткатные орудия и гранатометы пехоты. Впрочем, боевой опыт противоповстанческих и миротворческих операций, проводимых вооруженными силами, показал, что бронебойные пули из винтовок и пулеметов вместе с вездесущими самодельными взрывными устройствами или придорожными бомбами стали основной угрозой для легких боевых машин.
В результате, в то время, как многие из нынешних разработок в сфере бронирования нацелены на защиту танков и БТР, существует также растущий интерес к схемам бронирования для более легких машин, так же как и к улучшенным типам бронежилетов для личного состава.
Основным типом брони, которым оснащаются боевые машины, является толстолистовой металл, обычно это сталь. В основных боевых танках (ОБТ), он принимает форму катанной гомогенной брони (RHA - rolled homogeneous armour), хотя в некоторых более легких машинах, например в БТР M113, применяется алюминий.
Перфорированная стальная броня представляет собой пластины с группой отверстий, просверленных перпендикулярно лицевой поверхности и имеют диаметр менее половины диаметра предполагаемого снаряда противника. Отверстия уменьшают массу брони, при этом, что касается способности выдерживать кинетические угрозы, то снижение характеристик брони в этом случае минимально.
Поиски лучшего типа брони продолжаются. Улучшенные стали позволяют повысить защищенность при сохранении исходной массы или для более легких листов сохранить существующие уровни защиты.
Немецкая компания IBD Deisenroth Engineering работала совместно со своими поставщиками стали над разработкой новой высокопрочной азотистой стали. В сравнительных испытаниях с существующей сталью Armox500Z High Hard Armour, она показала, что защита от стрелковых боеприпасов калибра 7,62x54R может быть достигнута за счет применения листов, имеющих толщину около 70% от толщины, необходимой при использовании прежнего материала.
В 2009 году британская Лаборатория оборонной науки и технологии DSTL в сотрудничестве с компанией Coras анонсировала броневую сталь. названную Super Bainite. Изготавливается она с помощью процесса, известного как изотермическая закалка, она не требует дорогих присадок для предотвращения трещинообразования в процессе производства. Новый материал создается за счет нагревания стали до 1000° C, последующего охлаждения до 250°C, затем выдерживания при этой температуре 8 часов перед окончательным охлаждением до комнатной температуры.
В случаях, когда противник не имеет бронебойного вооружения, даже коммерческая стальная пластина может сослужить хорошую службу. Например, мексиканские наркобанды используют тяжело бронированные грузовики, оснащенные стальным листом для защиты от стрелкового оружия. Исходя из широкого применения в конфликтах малой интенсивности в развивающемся мире так называемой 'техники', грузовиков оборудованных пулеметами или легкими пушками, было бы удивительно, если бы армии не столкнулись лицом к лицу с подобной бронированной 'техникой' во время будущих беспорядков.
Композитная броня, состоящая из слоев различных материалов, например металлов, пластиков, керамики или воздушной прослойки, доказала большую эффективность по сравнению со стальной броней. Керамические материалы хрупки и при использовании в чистом виде обеспечивают только ограниченную защиту, но в сочетании с другими материалами они образуют композиционную конструкцию, которая зарекомендовала себя в качестве эффективной защиты машин или отдельных солдат.
Броня Chobham британской разработки была установлена первоначально на британском экспериментальном танке FV 4211. Пока она засекречена, но, по неофициальным данным, она состоит из нескольких эластичных слоев и керамических плиток, заключенных в металлическую матрицу и приклеенных к опорной плите. Она была использована на танках Challenger I и II и на M1 Abrams.
Этот класс технологии может и не понадобиться, если атакующий не имеет сложного бронебойного вооружения. В 2004 году рассерженный американский гражданин оборудовал бульдозер Komatsu D355A композитной броней собственной разработки, изготовленной из бетона, заключенного между стальными листами. Броня толщиной 300 мм была непробиваемой для стрелкового оружия. Вероятно, оборудование подобным образом наркобандами и повстанцами своих машин — это всего лишь вопрос времени.
Вместо того чтобы оборудовать машины все более толстой и тяжелой стальной или алюминиевой броней, армии начали принимать на вооружение различные формы навесной дополнительной защиты.
Одним из хорошо известных примеров навесной пассивной брони на основе композиционных материалов является модульная рсширяемая броневая система Mexas (Modular Expandable Armour System). Разработанная немецкой IBD Deisenroth Engineering, она изготавливалась компанией Chempro. Сотни броневых комплектов были изготовлены для гусеничных и колесных бронированных боевых машин, а также колесных грузовиков. Система устанавливалась на танк Leopard 2, БТР M113 и колесные машины, например Renault 6 x 6 VAB и немецкую машину Fuchs.
Компания разработала и начала поставки своей следующей системы - продвинутой модульной броневой защиты Amap (Advanced Modular Armor Protection). Она базируется на современных стальных сплавах, алюминиево-титановых сплавах, нанометрических сталях, керамике и нанокеарамических материалах.
Ученые из вышеупомянутой лаборатории DSTL разработали дополнительную керамическую систему защиты, которая могла бы навешиваться на машины. После того как эта броня была разработана для серийного производства британской компанией NP Aerospace и получила обозначение Camac EFP, она была использована в Афганистане.
В системе применяются небольшие шестиугольные сегменты из керамики, размер, геометрия и размещение которых в массиве были исследованы лабораторией DSTL. Отдельные сегменты скрепляются литым полимером и укладываются в композиционный материал с высокими баллистическими характеристиками.
Применение навесных панелей активно-реактивной брони (динамическая защита) для защиты машин хорошо известно, но детонация таких панелей может повредить машине и представляет угрозу для пехоты, находящейся поблизости. Как говорит ее название, самоограничивающая активно-реактивная броня Slera (self-limiting explosive reactive armour) ограничивает распространение воздействия взрыва, но расплачивается за это несколько сниженными характеристиками. В ней применяются материалы, которые можно классифицировать как пассивные; они не столь эффективны по сравнению с полностью детонируемыми взрывчатыми веществами. Тем не менее, Slera может обеспечить защиту от множественных попаданий.
Невзрывная активно-реактивная броня NERA (Non-Explosive Reactive Armour) развивает эту концепцию далее и, будучи пассивной, предлагает такую же защиту, как и Slera, плюс хорошие характеристики защиты от многократного поражения против кумулятивных боеголовок. Non-Energetic Reactive Armour (неэнергетическая активно-реактивная броня) имеет дополнительно улучшенные характеристики для борьбы с кумулятивными боеголовками.
Рисунок немецкой компании Etec демонстрирует, как панель из керамической композитной брони разрушает снаряд
В мае 2011 года американские ВМС получили патент на систему бронирования, представляющую собой чувствительный к скорости деформации эластомерный слой, заключенный между двумя твердыми токопроводящими пластинами. Последние подсоединяются к противоположным клеммам источника энергии с целью формирования разомкнутой электрической цепи.
В своей базовой форме электрическая броня может состоять из двух пластин, подсоединенных к источнику высокого напряжения. Плазменный сердечник, образуемый кумулятивной боеголовкой РПГ, входит в пространство между двумя пластинами и разрушается
Изучаемая в настоящее время новая концепция называется 'умная броня'. Датчики, встроенные в броневые листы, будут отслеживать состояние каждой секции в реальном времени, определяя в удовлетворительном ли состоянии находиится секция, или в нее попал вражеский снаряд и она была повреждена. Эти данные будут сообщаться экипажу машины или передаваться назад на базу для того, чтобы обслуживающая команда готова была заменить поврежденные секции по возвращении машины.
Американские военные еще в 2004 году нуждались в развертываемых комплектах бронирования, которые могли бы использоваться для модернизации небронированных войсковых транспортных средств, например FMTV, серия M939 и грузовики MTVR, в бронированные 'вооруженные грузовики' для сопровождения конвоев и охраны периметров. В связи с этим Ливерморская лаборатория им. Лоуренса разработала разнесенную броневую сталь и баллистические панели из стекловолокна, предназначенные для остановки всех известных угроз прямой и непрямой наводки. На снимке - опытный образец, пока без бронированной кабины
Группа из Научно-исследовательского бронетанкового центра американской армии (TARDEC) планирует развить эту концепцию далее; исходя из данных от датчиков можно будет определить тип боеприпаса, ударившего в секцию или даже направление, с которого велся огонь противника.
Установленные в перспективном типе динамической брони, встроенные сенсоры могли бы позволить контролируемому микропроцессором механизму детонации определять оптимальный момент инициирования брони.
Эти инертные панели ERA (динамической брони) были созданы французской компанией SME специально для демонстрации на оборонных выставках. Модель демонстрирует, как панели могут быть установлены на танк
Этот снимок сделан во время тестовых показов в Великобритании; сильное электромагнитное поле между двумя пластинами секции электрической брони деформировало плазменный поток от атакующей боеголовки
В разнесенной броне применяются твердые ограждения (юбки) или решетчатая конструкция из пластин или реек, устанавливаемая на определенном расстоянии от основной брони машины. Разнесенная броня предназначена для преждевременного инициирования взрывателя атакующей кумулятивной боевой части. Она также эффективна против Hesh (бронебойно-фугасный снаряд со сминаемой головной частью) снарядов. В связи с повсеместным распространением в недавних мятежах гранатометов класса РПГ-7 и его более совершенных преемников, разнесенная броня получила широкое распространение в таких районах, как Афганистан.
Хотя реечные и решетчатые экраны относительно легки по сравнению с основной броней машины, но они увеличивают габаритные размеры машины и ухудшают ее мобильность и грузоподъемность. С целью решения этой проблемы британская компания Amsafe разработала матерчатую навесную броню Tarian. Она поставляется в виде тканевых панелей. Броня схожа по свойствам с решетчатыми экранами, но на 50 - 85% легче своих эквивалентов из металла. Этот вид брони был проверен в Афганистане британским контингентом. В результате Британия заказала 30 комплектов для дальнейшей оценки.
Если часть планок или прутков разнесенной брони отсутствует в результате боевых или случайных повреждений, то для потенциальных атак открывается основная броня. В 2011 году британские подразделения, расквартированные в Афганистане, решали с эту проблему с помощью Tarian Quickshield. Она представляет собой гибкую сетку, которую можно развернуть и установить на место поврежденного экрана во время ремонта в полевых условиях.
На этом рисунке из руководства бронетанкового центра от 1976 года показано, как могут использоваться сетчатые экраны для противодействия атакующему снаряду РПГ-7, за счет повреждения носового взрывателя
Защитная сетка предназначена для борьбы с угрозами малой интенсивности, например реактивными гранатами. Она была разработана лабораторией голландской компании TNO Defence, Security and Safety. Система Constrictor изготовлена из высокопрочных синтетических волокон и предназначена для защиты за счет повреждения носовых взрывателей гранат и предотвращения активации кумулятивного заряда, аналогично тому, как это работало на системах времен вьетнамской войны.
Боевой опыт Ирака и Афганистана показал, что традиционные бронежилеты имеют ограниченную эффективность при нахождении личного состава внутри машины, где он подвергается атакам РПГ или придорожных бомб. Защита, которую они обеспечивают, помогает солдату пережить взрыв, однако в то эе время бронежилет оставляет открытыми руки и ноги, делая ампутацию конечностей более распространенной, чем это было до появления защиты туловища.
Это является специфической проблемой для командиров, наблюдающих за тактической ситуацией из открытого люка башенки или стрелков, стреляющих из 12,7-мм пулеметов, установленных в башенках для вооружения. В обоих случаях руки солдат подвергаются воздействию взрыва.
В мае 2011 года американская армия запатентовала защитный экран, который может устанавливаться вокруг башенки стрелка или командира. Он состоит из нескольких наклоненных наружу панелей с окном из пуленепробиваемого стекла.
Рисунок из патента американской армии. Показано, как экран из бронированных стекол может защитить солдата, чьи верхняя часть тела, голова и руки находятся снаружи башенки
Эти панели будут изготавливаться из катаной гомогенной стали, закаленной стали, алюминия, титана или слоистого композиционного материала, тогда как окошки могут изготавливаться из многослойного отожженного стекла, поликарбоната, полиуретана, поливинилбутираля и/или керамики. Каждое окно будет установлено впереди одного из имеющихся перископов наблюдения так, чтобы последний мог использоваться при закрытых люках, тогда как наклон наружу (обычно около 25 градусов) обеспечивает дополнительную защиту от ближних угроз.
В 2005 году Лаборатория Sandia оформила патент на предметы одежды, включающие защитные рукава, изготовленные из баллистической ткани с двумя или более прочными броневыми вставками (на рисунке под номерами 14 и 16), закрывающими плечи и предплечье от высокоскоростных боеприпасов, шрапнели и осколков
Она была разработана для защиты стрелков сидящих в турельных и купольных установках
Пластина, защищающая предплечье, закрывает руки до суставов пальцев, но может быть короче, заканчиваясь на запястье, что позволяет иметь большую свободу движений для руки, но одновременно оставляет всю кисть незащищенной.
В 2004 году американская армия раскрыла информацию о том, что она изучала применение заполненных жидкостью панелей в качестве нового вида брони. Они могут заполняться загустевающей после сдвига жидкостью (STF) состоящей из твердых взвешенных частиц. Полиэтиленгликоль рассматривался в качестве потенциальной жидкости, тогда как наночастицы двуокиси кремния рассматривались в качестве твердого компонента.
С целью получения практической формы бронежилета жидкость STF будет заливаться во все слои бронежилета из Кевлара. Эти слои будут содержать текучий состав, но при этом выполнять функцию обычной брони. Пропитанную ткань можно драпировать и сшивать как обычный кевларовый материал. Получающиеся панели легкие и гибкие, они сохраняют подвижность солдата.
В 2006 году компания Armor Holdings объявила о том, что она была выбрана в качестве эксклюзивного лицензиата на STF, и в следующем году она была приобретена компанией BAE Systems и переименована в BAE Systems Mobility & Protection Systems.
Согласно патенту предлагаемая броня будет состоять из внешнего слоя с подложкой из реактивного (реагирующего) слоя. Когда последний взрывается в ответ на удар снаряда, предполагается, что взрывной материал создаст достаточное давление на заднюю поверхность внешнего слоя с целью противодействия нагрузкам, создаваемым атакующим боеприпасом. При этом целостность внешнего слоя сохраняется достаточно долго, что позволяет задержать и, что более предпочтительно, предотвратить разлом внешнего слоя снарядом.
Эта интригующая концепция, но возможно никто не пожелает похлопать по спине солдата, который носит такую броню, для того, чтобы похвалить его за проделанную работу.
‹Приведенный ниже шаблон ( необходим эксперт ) рассматривается для удаления. См. Шаблоны для обсуждения, чтобы помочь достичь консенсуса. ›
Эта статья требует внимания эксперта в области военной истории / Военно-технической группы . Добавьте причину или параметр обсуждения в этот шаблон, чтобы объяснить проблему со статьей. WikiProject Военная история / Целевая группа по военной науке и технологиям может помочь нанять эксперта. ( Сентябрь 2009 г. )
В зависимости от рабочего состояния Leopard 2 имеет различные расширенные элементы брони, такие как бомбовая защита для верха, броня клетки, расширенная противоминная защита (A6M) или дополнительная броня в виде композитной брони MEXAS или AMAP.
Композитная броня - это броня транспортного средства, состоящая из слоев различных материалов, таких как металлы , пластмассы , керамика или воздух . Большинство композитных доспехов легче, чем их цельнометаллические эквиваленты, но вместо этого занимают больший объем для того же сопротивления пробитию. Можно спроектировать композитную броню более прочную, легкую и менее объемную, чем традиционная броня, но стоимость часто непомерно высока, что ограничивает ее использование особенно уязвимыми частями транспортного средства. Его основная цель - помочь уничтожить осколочно-фугасные противотанковые (HEAT) снаряды.
Содержание
- 1 История
- 2 Дизайн
- 3 Использование
- 4 Импровизированный
- 5 См. Также
- 6 Ссылки
Впервые композитная броня получила широкое распространение на советском Т-64 . Он использовал броню, известную как комбинация K , которая, по-видимому, представляет собой армированный стекловолокном пластик, зажатый между внутренним и внешним слоями стали. Через механизм , называемыми тиксотропии , то смола переходит в жидкость под постоянным давлением, позволяя броню быть формуют в изогнутую форму. Более поздние модели Т-64, наряду с новыми конструкциями, используют карбид бора с наполнением смолы заполнителя для значительно улучшенной защиты. Советы также вложили значительные средства в реактивную броню., что давало им возможность контролировать качество даже после производства.
Все современные основные боевые танки третьего поколения используют в своей конструкции композитные системы бронирования. Хотя многие из этих машин имеют композитную броню, постоянно интегрированную с машиной, японские ОБТ Type 10 и Type 90 Kyū-maru , французские Leclerc , иранские Karrar , турецкие Altay , индийские Arjun , итальянские Ariete и китайские Type 96/98 и Type 99В танках используется модульная композитная броня, в которой части композитной брони можно легко и быстро заменить или модернизировать с помощью модулей брони. Принятие модульной конструкции композитной брони обеспечивает более эффективную и простую модернизацию и замену брони.
Аппликационная броня также использовалась в сочетании с композитной броней для обеспечения повышенной защиты и замены существующих композитных массивов на транспортном средстве. Немецкий Leopard 2A5 отличался характерными многослойными модулями брони на наконечнике стрелы, которые устанавливались непосредственно на композитные массивы башни, что значительно увеличивало защиту по сравнению с предыдущей моделью 2A4.
С тех пор композитная броня применяется на небольших транспортных средствах, вплоть до автомобилей размером с джип . Многие из этих систем применяются как модернизация существующей брони, что затрудняет их размещение вокруг всей машины. Тем не менее они часто оказываются на удивление эффективными; модернизация керамической брони MEXAS до канадских M113 была проведена в 1990-х годах, после того, как стало ясно, что она обеспечит большую защиту, чем недавно построенные БМП, такие как M2 Bradley . [ необходима цитата ]
Читайте также: