УСПЕХИ В ОБЛАСТИ КЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ Пол Дж. 셰이젤

В настоячее время сучествует непрерывно возраставность в более легких и меньших по габаритам боевых бронированных системах. Ожидается, что боевые Brонированные машины будут легче 및 menьше по gabaritam blalagodarя повышенным trебованиям к лучшей 전략은 모바일입니다. Этому способствует современная броневая керамика, которая является очень прочным материалом, factически она обладает значительно более высокими характеристиками по сравненик с имевнения самыми прочными сталями. Это полезное свойство может быть использовано для брони, в которой снаряд (пуля) или кумулятивная струя прилагавная 재료에 대한 설명이 필요합니다.

Западные вооруженные silы увеличиваут свое присутствие за границей, где основная угроза представлена ​​значительным распространением тяжелых пулеметов (НMG) 및 выстреливаемых с упором в плечо противотанковых средств типа РПГ. Эту проблему часто усугублявнит политические и (или) оперативные требования, выполнение которых требует главным образом использования легких боевых бронированных машин, в основном колесных, которые по своей конструкции и ограничениям по masсе отличавтся довольно низким уровнем броневой зачиты от огнестрельного оружия (обычно от 7,62-mm оружия). В связи с таким положением возникает требование к производству брони, обеспечиваѕЂй лучшуу зачиту личного состава при одновременном сведении до минимума еее полной masсы.

Хорошая зачита в сочетании с малой massой igраet важнууроль в собственной зачите личного состава, об этом знает лubbой солдат, ведучий боевые действия в Ираке или Afganistане. Взять, например, личный бронежилет (IBA) сухопутных войск США. Первоначальная его концепция состояла из верхнего тактического жилета (OTV) и двух носимых керамических вставок, спереди и сзади завическая солдата от поражения стрелковым оружием(SAPI). IBA에서 IBA의 공격을 받은 Iз-за 시리즈는 이라크와 아프가니스탄의 случаев입니다. Самым значительным из них была боковая зачита от огнестрельного оружия(ESBI), осучествленная улучшенными боковыми вставками, а также расширенная зачита с дополнительными приспособлениями, закрывававававававававашими плечи. Для этой цели были использованы 플라스틱 SAPI 및 ESBI, которые обеспечиваут лучшуу зачиту от vintoвочных пуль с высокой начальной скоростьв. Этот уровень улучшенной, но легкой зачиты был достигнут только при использовании керамических материалов.

Рисунок 1 – Эта керамическая пластина SAPI, часть

브루네질레타, спасла жизнь своему владельцу в Ираке.

Рисунок 2 – Новый бронежилет, обеспечиваѕЂй заЂту уровня 4,

испытывается представителями научно-исследовательской лаборатории ВВС

항공 분야에서는 Wright-Patterson, шт. 오가이오. Этот бронежилет вклучает новуу форму керамических пластин, которые могут выдержать больше

уdarов пулями, чем современные 플라스틱, Кроме того,

즉시 зачитные устройства для бицепсов 및 ребер.

Рисунок 3 – 플라스틱, вставляемые в бронежилет,

находятся в массовом производстве фирмой Ceradyne.

Основные соображения по kerамической броне

Большинство лудей ассоциируут слово «керамика» с глиняной или фаянсовой посудой, которуж они используут дома, или 카펠레엠, используемым на стенах ванной комнаты. Керамические материалы использовались в домашних условиях тысячелетиями, однако эти материалы стали началом керамических материалов, которые применявтся в настоячее время в боевых бронированных машинах.

Слово «керамика» обозначает «обожженные вечает» и фактически современная машиностроительная керамика, подобно своим двойникам на базе глины, требует для своего производства значительного нагрева. Однако glaavной разницей между keramicoй, которуу мы выбираем для использования в качестве брони, и kerамикой, которуù мы находим дома, является прочность. Современные броневые керамики являвые очень прочными материалами и фактически при сжатии они могут быть значительно прочнее, чем имешкиеся самые прочные стали (참조 표 1). Это полезное свойство используется для брони, в которой snarяд или кумулятивная струя прилагавот сжимакуш нагрузку 재료로. Керамики, конечно, имевт «Ахиллесову пяту». Они слабы на растяжение и, следовательно, они способны выдерживать только очень маленькие количества деформации (удлинение до разрушения), как показывает Tabblица 1. Это объясняется наличием в структуре очень маленьких trечин, которые, когда подвергавится локализованным силам растяжения, являвтся источником катастрофического разрушения. 이 팁은 разрушения, с которым мы знакомы очень хорошо при падении обеденной тарелки на пол кухни입니다. Следовательно, их использование в системах брони должно тчательно обдумываться.

표 1 - Некоторые свойства броневых керамик по сравненик с катаной гомогенной броней(RHA)

Керамики в броневом применении работаут в значительной степени как элементы устройства разрыва в онструкции многослойной 브루니. Цельв этих материалов в конструкции многослойной брони является разрыв на осколки подлетавЂо снаряда или быстрое ослабление ego. Другими словами, kinетическая энергия снаряда rasсеивается броневым материалом разбивая снаряд на осколки и Perenацеливая энергив получавихся в результате осколков в сторону от завичаемой конструкции. Другие элементы в многослойной конструкции будут действовать как «поглотители», то есть они поглоческут кинетическуù энергив снаряда за счет plaстической деformации или расслаивания, таким образом преврачая еее в более низкув орму энергии, такуу как теплота.

Рисунок 4 – 기계의 힘

композитной/гибридной брони.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» 및 «поглоЂения» кинетической энергии подлетавано средства угрозы. Так, возьмем 7,62-mm/39 пулу AK-47. 6mm подходявей керамики, связанной с полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бы достаточно, чтобы вызвать значительное разрушение сердечника пули. Разбивание сердечника связано также с радиальной дисперсией. 예를 들어, осколки сердечника приводятся в движение перпендикулярно, когда снаряд пытается пробить систему. Это уmenьшает плотность kinетической энергии снаряda (kinетическая энергия, деленная на плочадь поперечного) сечения снаряда) 및 следовательно, уменьшает пробивнуй способность.

Начало первого сследования в области типов bruни, облицованной keramicoй, может быть отнесено к периоду как раз после первой мировой войны, когdaа в 1918 году майор Nевилл Monроу Хопкинз экспериментально наблудал, что 0,0625 дуйма твердой эмали, нанесенной на подвергавало ее зачитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, применение керамических MATериалов является относительно недавним способом повышения заЂтных свойств в таких странах, как Великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском Соузе 및 военнослужачими США во во время вьетнамской войны. Здесь использование керамических matериалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. 예를 들어, 1965년에 UH-1 HUEY가 осначен комплектом композитной брони с твердым покрытием(HFC), используемым в бронированных сиденьях пилота 및 второго пилота. Сиденья обеспечивали заЂту от 7,62-mm бронебойных (АР) боеприпасов снизу, с боков и сзади благодаря использованиù облицовки из карбида бора 및 основания из стекловолокна. Carbie бора является одной из самых легких керамик, которые могут использоваться в броне (и по хорошей причине). 처음에는 30% от массы стали того же объема 및 в то же время величину твердости, которая обычно в шесть раз bolьше твердости катаной гомогенной броневой стали (참조 표 1).

Рисунок 5 – Сиденья вертолетов являвтся типичным примером применения

케라미체스코이 브루니. 해당 제품: TIGER (BAE Systems Advanced Ceramics Inc. 회사), AH-64 APACHE, Котором используется의 제품

карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)

и MH-60 BLACKHAWK(모델 Ceradyne Inc.).

Konfликт, konечно, dal подъем новым идеям, а необходимость зачитить экипажи вертолетов привела к обширным 이슬람교. 이멘노 에타 라보타, выполненная учеными США в 1960-е годы, создала базу для совершенствования в настоячее время характеристик керамической брони.

기계적인 현상은 снарядом

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в в технологии керамической брони, полезно рассмотреть механизмы, за счет которых система на базе керамики способна разрушать снаряды. 라보타 M. Л. Уилкинза 및 에고 콜레그는 실험실의 США создала основу для понимания того, что фактически происходит, когда пуля стрелкового оружия наносит уdar по цели с keramiческим покрытием.

순간 удара ультразвуковые волны нагрузки распространявытся в ерамику 및 вдоль сердечника пули. Волны в обоих этих материалах разрушаутся, для керамики это становится проблемой, когда волна сталкивается с периferийной поверхностьу раздела или на самом деле со связуушим слоем между керамикой 및 ее зачитным слоем. bolьшинство типов керамической брони в настоячее время создается при использовании полимерного связуковего материала, который по своей природе imiет низкуу жесткость 및 плотность. На поверхности раздела kerамики/связуушего 재료는 сильное эластичное отражение, которое разбивает 세라믹 재료. Кроме этого, происходит сильная сдвиговая волна, которая буквально «расстегивает как молнив» полимерный связувально 재료 및 следовательно, отсоединяет керамическуу плитку от ее опоры. 재료의 재료에 대한 정보가 일반적으로 사용되었습니다. конические треваны исходят от места уdarа и это они ведут к образованиу конуса в материале, что в большинстве случаев, распространяет нагрузку от пули по bolее широкой плочади поверхности (см. рис. 6).

Рисунок 6 – ANSYS AUTODYN-2D 모델, 모바일용 모델

돈은 돈을 벌기 위해 사용됩니다. Зеленый цвет показывает неповрежденный 재료, а Красный показывает повреждение keramiки.

골판지 모양의 변형이 가능합니다. 모지노 우비데티,

что пластическая деформация задней плиты происходит как раз

под образуемым нагрузочным конусом керамики.

그것은 превое преимучество, которое обеспечивается kerамикой입니다. Как уже упоминалось, keramika очень твердая 및 эта высокая твердость обеспечивает сопротивление пробивания. Высокая твердость оказывает снаряду большое сопротивление, forсируя его замедление. Дополнительные преимучества достигаватся высокой жесткостьу этих matатериалов. Mашиностроительная керамика обычно в два раза жестче стали; жесткость увеличивает свойство, называемое акустическим сопротивлением, которое воздействует на интенсивность сверхзвуковой волны, воздействие которой направлено назад по стержну снаряда. 이 말은 высокой интенсивности의 высоким акустическим сопротивлением приводит к высокой интенсивности와 같습니다. воздействия ультразвуковой volны на снаряд, вызывая его повреждение при растяжении.

Против кумулятивных струй, таких как образуемые гранатами РПГ-7, керамические материалы, кажется, обладавт magической способностьу противостоять пробиванив. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) 재료. Когда кумулятивная струя проникает в ерамику, она разбивается на очень мелкие осколки в ограниченном для материала Pronикавей струи районе. Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бесформеной и струя теряет свов орму, когда она стремится пройти через этот 자료. INTересно, обнаружено, что обычное флоат-стекло (то есть стекло, которое находится в окнах жилых домов) также является эффективным в качестве броневого материала против кумулятивных струй. Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляватся при соотношении массы на masсу, если сравнивать 그래서. Следовательно, потребуется довольно большая толчина стекла для обеспечения достаточной зачиты. Оконное стекло толшиной 3mm는 РПГ-7의 3mm 길이에 해당하지 않습니다!!

13-ом европейском simпозиуме по боевым Brонированным машинам (AFV), 2008년 5월 30일부터 2월 30일까지 크랜필드 대학의 военной академии Великобритании에 있습니다. Во время этого simпозиуma профессор Manfred Хелд (изобретатель взрывной реактивной брони) обсуждал возможность создания прозрачной взрывной реактивной брони(ERA), то есть, брони ERA, в которой в качестве материала противодействушей плиты используется стекло. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, можно было бы производить полностье прозрачну시브 систему 시대. Однако, как подчеркнул профессор Хелд, эта система будет очень тяжелой, так как задняя плита(основной броневой зачиты) должна быть очень толстой и достаточно жесткой, так чтобы она не воздейstвовала на сидячего за ней члена экипажа, когда деtonирует взрывчатое 매우 안전합니다. Толчина неподвижной задней плиты должна быть порядка 150- 200mm по сравнениу с 10- 20mm передней противодействушей плиты.

Керамические материалы обладавт также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при bolее высоких скоростях поражавих элементов. Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочность керамики, в этом случае, значительно увеличивается при этих очень высоких темпах нагрузки. 그것은 разработчика брони의 свойство для разработчика입니다. По мере увеличения прочности возрастает сопротивление пробиваник и, следовательно, струе или снаряду все труднее пробивать такуу преграду. Именно этот механизм упрочнения делает эти материалы особенно ценными в остановке самоформирукихся поражавке элементов типа "ударного ядра"(EFP). EFP привлекли серьезное внимание благодаря использованик их повстанцами в Ираке, imiестанцами에 대한 기본 정보는 확실하지 않습니다. значительные запасы противотанковых min советской эпохи, в которых используутся элементы EFP. Обычно оболочки таких зарядов делавтся из пластичных металлов, например, низкоуглеродистой стали или меди. Получаванного куска метала, очень эффективного благодаря высокой скорости, однако эти элементы относительно мягкие. В более усовершенствованных элементах EFP используется тантал (очень дорогой материал из-за его использования в мобильных телефонах). Однако твердость керамики делает ее заманчивой из-за способности вызывать значительное противодействие сильному 당신은 EFP입니다. EFP является плита, устанавливаемая на некоторых машинах под дничем для зачиты от MIN.

Рисунок 7 – Компонеntы керамической брони фирмы Coors-Tek

청동 기계의 첫 번째 단계입니다.

Рисунок 8 – 마시나 불 클래스 MRAP II, разработанная фирмами Oshkosh

그리고 Ceradyne, отличается bolьшим использованием керамической брони для

обеспечения заЂты от зарядов типа «ударное ядро».

세라믹 재료는 для primenenий на поле боя

옥시드 알루미늄

В 1980-е в bolьшинстве систем зачиты на основе керамики, которые использовались на поле боя, употреблялся оксид 알루미늄, известный иначе как глинозем (알루미나). Оксид алуминия относительно недорогой в производстве 및 даже довольно тонкие элементы зачиты на его базе могли остановить пули стрелкового оружия, выстреливаемые с высокой скоростьу. 1995년 1월에 시작되었습니다. Дж. Роберсон из фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd, имедся значительные улучшения характеристик систем зачиты при использовании оксида 알루미늄은 재료의 재료로 사용됩니다. А при использовании систем с карбидом кремния и карбидом borа дополнительная баллистическая характеристика мала при значительных дополнительных затратах. 사진은 1995년부터 시작되었습니다. Сусествует оптимальное по высокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллистической характеристики. Однако преимучество добавленной зачиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) может быть заманчивым, если требуется минимальная masса, например, в самолетных или личных (индивидуальных) системах зачиты.

Рисунок 9 – Поверхностная плотность различных типов matериалов,

7,62-mmm бронебойных пуль의 требуемая для зачиты,

по сравненик с их относительной стоимостьв.

Оксид алуминия широко используется в системах индивидуальной зачиты личного состава, а также в системах завиты 기계. В Великобритании первая система зачиты для личного состава masсового производства, в которой использовались keramiческие плиты, была введена в Северной Ирландии. Базовая мягкая система зачиты, известная как боевая личная броня (СВА), является составной и состоит из основного элемента из найлонового и полиамидного волокна, к которому могут добавляться 1-kg plitы is з композиционного материала с полиамидным волокном, облицованные керамикой для обеспечения зачиты сердца 및 основных органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. 10). Они подобны плитам SAРI, которые привлекли широкое внимание военнослужачих США.

Рисунок 10 – Боевая личная система завиты (СВА),

показан карман для вставки керамической плиты.

Рисунок 11 – Процесс задержки сердечника пули АРМ2 из

закаленной плиткой оксида алминия на стальном основании.

카비드 보라

Несмотря на экономическуу эфективность 및 способность оксида алуминия остановить bolьшинство пуль стрелкового оружия при относительно хорошей эффективности по masсе, свой путь на рынок керамической брони нашли другие 재료. Самым известным является карбид бора – 재료, который впервые использован в 1960-е годы. Он невероятно твердый, но также невероятно дорогой и поэтому он используется только в самых экстремальных условиях, в которых желательно компенсировать несколько грамм массы броневой структуры, например, как в сиденьях 이 장치는 V22 OSPREY와 동일합니다. Drugoy primer isпользования карбида бора был в производстве системы усиленной личной зачиты (ЕВА). Опять была необходима MINимальная Mасса для относительно высокой зачиты. 12,7-mmm пуль со стальным сердечником 및 содержала в себе комплект «тупой травмы». Тупая traвma происходит, когда зачита не пробивается, но передача импульса уdarа вызывает большуу деформация в слое опоры, ведусук к ушиbaм, серьезным травмам основных органов 및 даже смерти.

Carbид бора производился фирмой BAE Systems Advanced Ceramics Inc.(официально Cercom) 및 интегрировался в виде вставок, зачиЂЂаводился от стрелкового оружия (SAPI), в систему личной зачиты-бронежилет (IBA). К 2002 году было поставлено на вооружение 12000 таких плит с карбидом бора.

Рисунок 12 – 새로운 프로세스 형식의 카르비다 보라, разработанный

институтом технологии штата Джоржия, позволяет создавать сложные

изогнутые formы для использования в касках и других элементах

личной зачиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

Carbид бора является 재료는 высокими характеристиками입니다. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот этот 자료, его невероятно низкой плотности, он меет оdin потенциальный недостаток. В последние годы есть некоторые основания предполагать, что он не будет действовать так хорошо, как ожидават, при пробивании высокоскоростными пулями с плотным сердечником. 예, как полагавт, обусловлено физическими изменениями, которые происходят с материалом, когда он подвергается сильному удару, вызываемому этими боеприпасами. Фактически при спытании с неопределенным алиминиевым материалом в качестве опоры есть основание предполагать, что против особых снарядов на базе карбида вольфрама определенные марки карбида бора действуут также хорошо, как и преграды из окисла алиминия. 그것은 бóльшуу твердость карбида бора에 적합하지 않습니다. Обнаружено также, что когда карбид borа связан с лоистым пластиком, армированным волокном, происходит явление «разрушения промежутков». Это происходит tam, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидается, что 50% снарядов полностьу пробьвт цель). Раскрытия (действия) двойной скорости V50 обычно объяснявится переходом от пробивания цели неповрежденным снарядом к поражениу цели разрушенным снарядом на более высоких скоростях. Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие при большей скорости V50 на композиционный 재료, облицованный карбидом бора, происходит в связи с изменением в процессе образования осколков керамики. Тем не менее, вывод из этих результатов означает, что толчина плиты из карбида бора должна быть больше, чем первоначально ожидали, чтобы зачивать от этих плотных сердечников снарядов с высокой скоростьù. Имеется много данных, которые показываут, что карбид бора является хорошим керамическим материалом для использования против стальных бронебойных снарядов.

Рисунок 13 – Рентгеновский снимок, показывавававаший временные данные

воздействия 7,62-mm сердечника пули АРМ2 на карбид бора. 설명:

задержка, проникновение за счет эрозии, осколки пули 및 поглочение.

카비드 크림

В последние годы другие керамические материалы также показали значительнуу перспективу в обеспечении зачиты от огнестрельного оружия, но ни один из них не оказался более эффективным, чем подверженные горячему прессования образцы карбида кремния, которые производятся фирмами США, такими как BAE Systems 및 CeradyneInc. Фирма Ceradyne, частности, имет длиннуу родословнуу в производстве ерамических плиток для применения с цельу зачиты, будучи вовлеченной в этот процесс с 1960-х годов. Этот материал производится под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно прочное изделие, которое, как доказано, обеспечивает высокое сопротивление пробиваник боеприпасами стрелкового оружия, а также APFSDS를 확인하세요. Во время изготовления обычно достигавления температуры примерно 2000°С.

Carbid кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробивания, вызванному явлением, известным как воремени의 이야기. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсуда «задержка») на поверхности keramiki некоторое время после удара. Это явление, которое можно видеть при использовании technологий высокоскоростной 사진 및 вспышке рентгеновского луча, вызывается главным образом tem, что keramika представляется bolее прочной, чем снаряд, и, следовательно, снаряд начинает течь радиально по поверхности керамики. Хотя это явление наблудалось в начале 1990-х лабораториями сухопутных войск США, ученые все ече пытався разъяснить механизм, которым оно поддерживается в керамике. Однако известно, что «длительное» удержание является клвестом, вызывауЂм это действие. Одним способом, которым этого можно достичь, является использование типа горячего прессования для капсулирования керамики с помоческих накладок. Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимавЂх напряжений в ерамическом материале посредством теплового рассогласования металлических 및 керамических слоев при охлаждении. 그들은 이미 돈을 벌기 위해 노력하고 있습니다. Вtorое преимучество обеспечивается окаntовкой kerамического 재료는 금속 재료와 увеличением입니다 возможности выдерживать многочисленные попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином объеме и, следовательно, увеличивает эрозийнуuv способность брони при дополнительных выстрелах.

Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса, известного как соединение 답장. Этот процесс обеспечивает точный размер keramiческого изделия, тогda как другие traдиционные methоды обработки не позволявт получить этого из-за высоких температур 및 давления. В этом случае химическая реакция является основой для производства ерамического изделия. Реакция соединяет исходные атериалы керамики, используемые для определенных видов брони при низкой угрозе. Однако часто в структуре керамики откладываятся побочные продукты в орме «пудлинговых криц», которые могут слабые места в ерамике. Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимавид кремния - относительно мягкого MATTERIALA.

Рисунок 14 – Микроскопическая структура (сверху вниз): связанного

реакцией карбида кремния, спеченного карбида кремния 및 карбида бора.

Рисунок 15 – nova гусеничная боевая машина PUMA является одной из

нескольких машин, которые завичены элементами керамической брони SICADUR(карбид кремния) фирмы CeramTec-ETEC. 헤타 마시나

находится на вооружении германских сухопутных войск.

드루게 콤포지션 재료

드루기 케라미체스키에 재료, 네이머, 니트리드 크림니야 및 니트리드 알루미늄 показали относительно малуу перспективу в деле производства керамической брони.

Имевтся сообчения, что nitрид алиминия был принят на некоторых бронированных машинах, однако их немного. 니트 알루미나 является странным материалом, эта странность заклучается в том, что он работает лучше при увеличенных скоростях удара (обладает высокой стойкостьв), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегодняшнем поле боя, он обладает относительно низкой стойкостьв.

Керамический материал с карбиdom вольфрама также рассматривался для применения в средствах зачиты и, хотя он относительно дорогой и довольно плотный (номинально в шесть раз плотнее карбида кремния), он очень прочный и вызывает высокое акустическое сопротивление удару. Это последнее свойство является glaавным 및 используется в зачитных устройствах(системах) для возбуждения в стержне пули напряжений bolьшой амплитуды, что в конечном счете приводит к его разрушенив. Полагавот, что только объектам с относительно тонкой броневой заЂтой, trебушим обеспечения стойкости от обстрела Brонебойными (AР) боеприpaсamiи, такой материал может обеспечить потенциальные возможности экономии заброневого 프로스트란스투바, 코그다 마스카는 아니지 является определявей.

제품의 재료

В последние годы проведена значительная работа по поиску альтернативы пулестойким системам остекления, которые используутся (в качестве ветрового стекла) на таких машинах, как Humvee. 소비에트 전통의 전통적 체계 больших секций (окон). 그것은 при разраbotотке зачиты легких машин의 проблемы입니다. Традиционно системы остекления таких машин состоят из нескольких слоев стекла, каждый из которых отделен полимерным слоем 및 удерживается поликарбонатным слоем. Эти tipы систем могут иметь masсу до 230kg/m²100 mm для обеспечения зачиты уровня 3 по standartу STANAG Level 3 (от 7,62-mm пуль). Стекло для окна размера машины Toyota LandCruiser 및 толчиной 100mm составляет массу примерно 250kg плус стальные пазы необходимой толчины для его установки. 그것은 우리가 생각하는 것, вероятно, значительной입니다.

Прозрачные керамические MATериалы обеспечиваѕт заманчивуу альтернативу пулесtoйким системемам остекления, так как эти 재료는 присусуу IM твердость, которая гораздо bolьше твердости оконного стекла입니다. 이것은 masсу 및 tолшину의 возможность уменьшить에 대한 정보입니다. В настоячее время сучествуут 3 ри жизнеспособных варианта материала для использования в прозрачных элементах зачиты, 이미 являвтся оксинитрид алиминия или ALON, али момагнезиальная шpinель или шpinель 및 однокристаллический оксид алиминия (спир).

Оксинитрид алиминия 및 ALON может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки 기술은 маршрутов, которые используутся для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики입니다. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придаваться formа и который потом может спекаться в азотной атмосferе.

Рисунок 16 – Этот испытательный кусок прозрачной брони,

изготовленный из ALON, выдержал удар 7,62-mm пули.

Шпинель может быть поучена путем уplotнения коммерчески доступного порошка LIBO путем горячего прессования, либо путем спекания без давления. Кроме того, для улучшения механических свойств 및 прозрачности требуется горячее изостатическое прессование образца. Этот процесс вклучает одновременное применение к образцу ravномерного давления газа и нагрева. Основным преимучеством по сравнениу с одноосевым горячим прессованием является то, что давление применяется одинаково во всех направлениях, а не просто в одном направлении. Результатом этого являвеной ориентации, что의 재료와 마이크로스트럭터리의 재료 приводит к bolее высоким прочности 및 прозрачности.

Рисунок 17 – Многочисленные попадания 7,62-mm/54R пулями Драгунова

в прозрачнуу керамическуу брону АМАР-Т 회사 IBD.

Рисунок 18 – Сверхлегкая зачита AMAP-R плус завита

от поражавих элементов типа ударное ядро(EFP).

В настоячее время эти три керамических 자료가 являвтся дорогостояЂми в производстве, а это значит, что их использование все еее резервируется для очень малых областей использования. Однако германская 회사 IBDeisenroth Engineering продолжает развивать этот тип технологии разработкой своего ряда изделий АМАР (Pерспективной модульной броневой зачиты). В своем изделии AMARA-Т, где Т означает прозрачная, фирма использует прозрачные керамические 재료가 для повышения STANAG의 4번지에서 안전하게 보호됩니다. Эти данные означавит, что этот tip зачиты сможет успешно остановить многочисленные удары с близкого расстояния 7,62mm/54R бронебойными боеприpaсами Драгунова со стальным сердечником. Достижение зачиты уровня 4 по standartuus STANAG с помочьу прозрачной брони является впечатлявня при наличии угрозы нанесения удара 14,5-mm/114 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости 911 м/с.

새로운 소식

В отличие от средств зачиты для личного состава (Bронежилет) броня машин не ограничивается потребностьу в гибкости; скорее обычно желаемыми качествами являвами способность выдерживать многочисленные попадания и обеспечить 제거하십시오. Ранние способы использования керамических 재료가 вклучали заделку керамических сфер в передн핸시브 часть отливок башен советских основных боевых танков для обеспечения отклонения 및 эрозии бронебойного снаряда. 이 정보는 T-72 및 T-80의 네트워크에 연결되어 있습니다. Однако bolьшинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комплект, то есть, система элементов 브루니, которые могли крепиться к орпусу машины. Эти дополнительные комплекты состоят из керамических MATериалов, используемых в сочетании со слоями других 재료, которые обычно не видны пользователу.

Одним таким примером является система LAST(기술 легкой дополнительной системы), которая использовалась morской пехотой США на машинах LAV (8х8). Система брони 마지막 состоит из шестигранных модулей керамической брони, которые крепятся к корпусу машины с помоче 물론, склеивававании. Плитки могут укладываться (слоями) для повышения уровня зачиты, затем может применяться баллистическая обшивка для управления сигнатурой. 벨크로 для установки kerамических плиток на бортах машин с цельу снижения сложности работ на театре военных действий (в боевой обстановке).

이 방법은 1990년부터 Royal Ordnance의 BAE Systems와 함께 사용되었습니다. Эта броня состояла из слоев керамики из оксида алуминия, приклеенных к GFRP(стеклопластиковой)/аляминиевой 구조. Обнаружено, что этот tip соединения, который используется в производстве брони такой конструкции, является вполне решаводитель не использует правильный клей. Обычно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверхность керамики 그리고 конструктивным элементом, с которым она соединена. Хотя какая-to работа, направленная на совершенствование качеств клея и производилась, она имела относительно малый успех. Drugie преимуства могут быть достигнуты путем тчательного выбора геометрии плитки. 예를 들어, шестиугольные plitки удовлетворяваниям (см. систему LAST), так как они сводят до минимума разрушительные действия границ. Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатеntовала шестиугольный элемент для использования в мозаичной компоновке. Этот особый элемент imiет выступы, которые отделявт его от соседних, предотвраЂая, таким образом распространение «повреждения» (ударной волны) по броне.

Предотврачение распространения уdarной volны от plitки к plitке не является новой идеей и фактически некоторые будут утверждать, что она уступает разумному решениу Советского Совставлять керамические сферы в башни его танков. Одной из более успешных систем брони, в которых используется этот метод, является легкая усовершенствованная броня, поражения огнестрельным оружием(LIBA), разработанная фирмой Mofet Etzion Ltd(이스라엘)에 대한 보안이 유지됩니다. 그것은 многочисленных керамических элементов, которые вставлявтся в резиновуж MATрицу입니다. Эта броня может производиться так, что она обеспечивает зачиту от 14,5-mm бронебойно-зажигательных (API) боеприпасов, и имеет дополнительное преимуЂество, заклучаучееся в том, что отдельные элементы могут быть заменены после их 포브레주데니야. Pанели сохранявт также определеннуу степень гибкости 및 для более низких уровней зачиты могут составляться почти в 루비 형식. Следовательно, она может использоваться для зачиты личного состава (в бронежилетах), где, как утверждават, она обеспечивает лучшуу зачиту от многих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции. 이 보고서는 기계 장치에 대한 설명입니다. 이 사건은 Stryker의 기계 장치가 러시아와 아프가니스탄에서 발견되었습니다.

Рисунок 19 – Крупный plan модуля broни LIBA (легкой усовершенствованной брони, зачиciousаванни от поражения огнестрельным оружием) израильской

фирмы Mofet Etzion, показаны открытые шарики керамической брони.

Рисунок 20 – Результаты испытания стрельбой плиты LIBA

убедительно демонстрирут способность 자료 выдерживать

многочисленные попадания.

ругие новые методы в азраbotоtке brroni вклучаут использование того, что известно как MATTERIALы, сортируемые по FGM(Funкциональным возможностям). 1960-х годов 및 в в последние годы опять вызвали интерес에 대한 이야기가 있습니다. FGM является единой структурой, которая максимизирует преимучества kerамики tem, что поверхность удара будет твердой, а задние слои будут металлическими и, следовательно, обеспечиваѕт хорошуу пластичность и ударнуу вязкость. 이 방법은 разрушителя/поглотителя, который мы ранее расматривали입니다. 재료의 재료는 керамической передней панели, спеченной с последуушими слоями с bolьшим 금속 금속. 금속 금속은 слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних)입니다. 이 재료는 세라믹 재료와 금속 재료로 만든 오래된 재료입니다. 예를 들어, лаборатории сухопутных войск США провели эксперименты с моноборидом титана, который уплотнен как 금속과 состоit из семи слоев, каждый с bolleeе высоким содержанием титана по merе togoo, как образец расматривается от передней панели(поверхности) удара) к задней. Задняя поверхность состоит из чистого титана. 청동은 облицовкой 재료 FGM обеспечила лучшуу зачиту от 14,5-mm снаряда В32 по сравнения에 알루미늄 합금을 사용합니다. с катаной гомогенной броней (RHA). Потенциальным преимуЂеством этих материалов является то, что они могут обеспечивать лучшуу зачиту от многих попаданий, чем сама керамика, однако современные данные говорят, что их характеристики все ече ниже характеристик более обычных броневых керамических 재료.

Композиционные материалы с металлической MATрицей (MMCS) также подали некоторуу надежду в обеспечении увеличения возможностей выдерживать многие попадания по сравненик с керамическими 물질. Оdin такой образец предлагает фирма Exote Oy. 이 재료는 금속 재료와 함께 카비다 티타나, 코토오리, как заявляве에 사용됩니다. представители фирмы, обеспечивает зону повреждения, которая лишь на 20-30% больше плочного сечения пули. Композиционный 재료는 금속 재료입니다. соединением с опорным 재료, LIBO со стальу, алминием, либо с волокнистым композиционным 재료. При уdarе konus (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно bolьшой плочади поверхности, снижая таким образом плотность kinетической энергии, действуушей на опорный 자료. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) разрушавит снаряд, но blagodarя относительно жесткой металлической matrице, в оторуу вставлены частицы, распространение trечин ограничено. Производители утверждаут, что 7,62-mm – 51mm пуля WC-Co может быть остановлена ​​броней с конструкционной плотностьу 무게 52kg/m², которая создана композиционным опорным материалом с волокном из arоматического полиамида. Эти композицionнные 재료는 금속 재료로 만들어졌습니다. синтеза(SHS)의 개념입니다.

Рисунок 21 – Броня Exote фирмы Exote Oy разбивает пробиваùЂй

снаряд 및 исклучает поражение. Уdar drobitся 및 распределяется

по bolьшей конусообразной поверхности, которая эффективно

поглочет энергив снаряда.

Коммерческие вариаntы

В эти дни сучествует много вариаntов kerамических плиток для приобретения систем личной заЂты и полных комплектов зачитной брони для легких боевых бронированных машин. Фирма IB Deisenroth, в частности, известна обеспечением завестных решений в течение свыше 20 лет. Ранним примером применения ее ее брони является система MEXAS(모델, поддавЂяся измененив система брони), устанавливаемая на канадские БТР М113 для действий в Боснии. Представители фирмы установили также подобнуу систему на разработануж фирмой Mowagmaшину LAV III (8х8), опять же для канадских сухопутных войск. В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была успешно установлена ​​снаружи металлических корпусов 기계. 그것은 14,5-mm бронебойных пуль, хотя в에서 Броня установлена ​​также на боевуу машину Stryker США для обеспечения зачиты от 14,5mm бронебойных пуль, вотя в сообчениях говорится, что она не устанавливается на машины во время мирной боевой подготовки, так как она добавляет к masсе машины 3 т.

Имеется также много поставЂков keraramического сырья, хотя мы испытываем в Европе до некоторой степени ограниченные 우편물은 우편으로 발송됩니다. Керамика горячего прессования imiет тенденциу быть прочнее и обеспечивать лучшуу зачиту от огнестрельного оружия и, 물론, 당신은 당신의 생각을 깨우쳐야 할 것입니다. 이 재료는 Sintox FA 회사 Morgan Martoc의 재료로 사용되어 브루니에서 발견되었습니다. Фирмы МОН-9, ЕТЕС, ВАЕ Systems, Ceradyne 및 CoorsTek이 производят большой ряд видов керамических MATериалов обычно от плит типа SAPI는 плиток брони для машин 및 самолетов입니다. Однако клучевым моментом разраbotоtки комплектов керамический брони является успешная интеграция их в систему, которая зачиciousается, и, bolее того, gararantия, что они надежны в боевых условиях.

Mozhно предположить одну проблему, которая беспокоит bolьшинство комаndиров на поле боя, будет ли эта sistemа 확실하게. Большинство может основывать свой опыт в отношении керамических MATериалов на том, что они видели на кухне при разбивании фаянсовой посуды. Но интересно, не говоря об обраворении с kerамической броней с помочькувалды, bolьшинство систем должно быть 배송은 выдержать сильные уdarы или износ.

오센카

Несмотря на высокие характеристики керамических MATериалов они не должны рассматриваться как единственный 잡지 magazinов по obслуживанив систем зачиты. Они являватся все же паразитическими по прироdeе и, следовательно, не могут сделать сусественный вклад в конструкцив 기계. Причиной этого являвтся их неспособность выдерживать усталостнуу нагрузку на конструкциу и, не в меньшей степени, трудность производства керамических деталей сложной formы. 크림 토고, они обладаут ponиженной способностьу выдерживать многие попадания по сравненик с другими MATериалами, такими как сталь, титан 및 алминий. При использовании металлов действие пробивания ограничено областьу до одного-двух калибров от точки удара, а при использовании керамических 재료는 это действие распространяется на всù геометрив пластины, какой бы большой она 그렇지 않아. Все это еЂе более важно, когда одна из самых многочисленных современных угроз исходит от огня тяжелых пулеметов, таких как российский 14,5-мм КПВ. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпучены по выбранному месту за minуты и, следовательно, в этих случаях требуется хорошая способность выдерживать многочисленные попадания. Однако kerамические материалы обеспечивават преимучества tam, где вероятны лишь одиночные попадания, например, в самолетах 및 в применениях тяжелой брони. В результате керамические 재료는 широко использовались в сиденьях экипажей и полах бронированных вертолетов и 운송 수단. 예를 들어, 회사의 ВАЕ 시스템은 UH-60M, изготовленное с использованием керамических 재료. Подобные сиденья были изготовлены с использованием карбида бора 및 опоры из 재료 Kevlar для вертолета ANН-64, а также С-130과 동일합니다. Использование керамической bruни для сидений экипажа staло почти принятым метоdom зачиты экипажа и обеспечило керамике одно из первых направлений в военном использовании – вылеты вертолетов во Вьетнаме.

Рисунок 22 – Задняя сторона толстой керамической плитки, которая

получила уdarар высокоскоростной пулей. В этом случае пуля

была полностьу остановлена, однако повреждение

당신은 플릿키를 좋아합니다.

세라믹 재료는 재료의 종류에 따라 다릅니다. Размевых бронированных машинах было обЂм положением со времен второй мировой войны, например, на танках, таких как Т-34. Однако преимучество, которое может быть обеспечено металлической плите, размеценной под углом к ​​подлетавичему 물론, 당신은 당신의 이야기를 이해하지 못합니다. 금속 금속으로 만든 금속은 возрастанием угла와 함께 사용됩니다. Следовательно, снаряд должен пробивать больше 재료 및 одновременно подвергается изгибашей нагрузке blaagодаря 기하학 브루니. Керамический материал под острым углом также увеличивает толчину материаа по линии прицеливания снаряда. Однако когда снаряд входит в соприкосновение с броней, полусферическая волна исходит из точи уdarа, но отражается в 우리는 keramico와 опорным sлоем в направлении, перпендикулярном границе разделения. Следовательно, разрушавучая волна при растяжении не imiет отношения к преимусеству наклона. Следует подчеркнуть, керамические материалы не все плохо действуѕт под острыми углами, но верно то, что они не действуут так хорошо, как думали или надеялись. Кроме того, они усиливаут рикошетирование при больших углах наклона.

부두셰

금속 재료에 어떤 것이 있습니까? Для начала улучшенная способность выдерживать многочисленные попадания может уже в настоячее время достигаться путем заклучения керамических 재료는 подходячку путем рассредоточения керамики в конструкции типа MATрицы입니다. (например, LIBA), путем уменьшения размеров, как используется в мозаичных конструкциях брони, или путем использования менее твердых, но более упругих карбидных материалов с прочной связьв. Следовательно, лубое поступательное изменение в характеристиках материала приводит к упругому и все же твердому 재료, который способен выдерживать следуушие оdin за другим уdarары снарядов. К сожалениツ, в отношении kerамических 재료가 имеется обчее правил, чем тверже вы делаете 재료, тем bolее хрупким он становится.

Другие успехи могут быть сделаны в обработке сырья и, в частности, снижения стоимости керамических MATериалов bolее высокого уровня, таких как диборид титана, карбид кремния 및 прозрачные керамические материалы, рассмотренные выше. 앨터나티브노, успехи могут стать заметными, когда исследователи начнут лучше понимать роль задержки и как 여기 있어요. 이 일리 모구트 팩티체스키는 лучшего соединения, что обеспечит возможность соединять керамику с металлической опорой без использования полимерных клеев. В лубом случае есть, вероятно, небольшая исходная точка увеличения их твердости. В конце концов, они все же являвтся одними из самых твердых имевЂхся материалов. 나는 당신이 그것을 알고 있다는 사실을 알고 있습니다.