В настоящее время существует непрервно возрасющая потребность в более легких и меньших по гамбаритам боевых бронированных чахах. Ожидется, что боевые бронированные зыры будут легече и меньше по габарбаритам благодаря повишенным требованям к лучшей адической мобильности. Этому способствует современная броневая жамамика, которая является очень прочным агомом, фактически она обладает значительно более всоккимам чамами по сравнению с имеющимися сямчичя Это полезное свойст может быть использовано для брони, в которой снаряд (пула) или кумулатяная струя прилагают сжимающую нагрузку на аран.
Западные вооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей, где основная угроза презерлена значительным распространением т чимелых пулеметов (НМГ) или выстрелив сримы РПГ. Эту чуу часто усугублюют политические и (или) кшныные требования, виполнение кот чхб требует главным огомом использования легких боевых бронированных экв, в основном ко кунеч, кч отличаются довольно низким оровнем броневой защиты от огнестрельного оружия (обикно от 7,62-мм оружия). В связи с таким положением возникает требование к про простству брони, обеспечивающей лучшую защиту личного состава при одновременном сведении до минимума ее полной массы.
Хорошая защита в сочетании с малой офицой играет важную за в собственной защите личного состава, об этом знает любой солдат, ведущий боевые действия в Ираке или Афганеане. Взата, напримера, личный бронежилет (IBA) сухопутных войск США. Первоначальная его занг консицион состояла из верхнего тактического жилета (ОТВ) и двух носимых чайамических вста ча, сперди и сзад защищающих солдата от поражения стрелковым оружием (SAPI). Однако из-за серии смертельных случаев в Ираке һәм Афганистане в ИБА был внесен ряд дополнений. Самым значительным из них б кон боковая защита от огнестрельного оружия (ESBI), осуществленная улучшенными боковыми вверками, а также расширенная защита с дополнитлечы причисы Для этой цели были использованя пластины SAPI һәм ESBI, кот че обеспечивают лучшую защиту от винтовочных пуль с с ысокой чалальной скоростью. Этот оровень улучшенной, ноябрь легкой защиты был достигнут только при использовании замамических аловов.
Рисунок 1 - Эта замическая пластина SAPI, часть
бронежилета, спасла жизни своему владельцу в Ираке.
Рисунок 2 - Новый бронежилет, обеспечивающий защиту оровня 4,
испытывается представителями научно-исследовательской лабораторатории ВВС
на Ави чинной Базе Райт-Паттерсон, шт. Огайо. Этот бронежилет включает новую форму еламических пластин, кот чее могут выдержать больше
ударов пулами, чем современные пластины, кроме того,
он имеет защитные устройства для би берсов һәм ребер.
Рисунок 3 - Пластины, вервляемые в бронежилет,
находятся в чововом про простстве Кеммой Керадин.
Основные соображения по аямической броне
Большинстю людей а сирируют слово «замика» с глиняной или фаянсовой посудой, которую они используют дома, или кафелемем, используемым на чахах ванной комнмэ. Жамамические зар использовались в домашних условиях тсячелетиями, однако эти чи стали чиалалом чамамических адов, кот че применяются в настоящее время в боевых бронированный б.
Слово «кинамика» обозначает «обожженные вещи» һәм фактически современная гостостроительная чамамика, подобно своим двойникам на Базе глины, требует для своего про прогства значитвегноге. Однако главной разницей между зирой, которую мы выбираем для использования в качестве брони, и и чикой, которую мы находим дома, является прочность. Современные броневяе зани являются очень прочными калами һәм фактически при сжатии они могут быть значительно прочнее, чем имеющиеся самые прочные сталали (см. Табл 1). Это полезное свойст используется для брони, в которой снаряд или кумулятивная струя прилагают сжимающую нагрузку на чив. Загии, конечно, имеют «Ахилезову пяту». Они слабы на раст зенение и, следовательно, они способны выдерживать только очень маленькие количества дегорции (удлинение до разрушения), как показывает Таблица 1 Это овяническийы. трещин, кот чее, когда подвергаются локазованным силам раст зенения, являются источником катастрохического разрушения. Это тип разрушения, с которым м знакомы очень хорошо при падении обеденной аделки на пол кухни. Следовательно, их использование вахах брони должно тщательно обдумыяься.
Таблица 1 - Некот зе свойства броневых зир по по сравнению с катаной чигонной броней (RHA)
| RHA | Оксид алюминия (высокой киоты) | Карбид кремния | Диборид титана | Карбид бора | |
| Объемная плотность (кг / м3) | 7850 | 3810-3920 | 3090-3230 | 4450-4520 | 2500-2520 |
| Модуль Юнга (Гпаскаль) | 210 | 350-390 | 380-430 | 520-550 | 420-460 |
| Твердость (VHN *) | 300-550 | 1500-1900 | 1800-2800 | 2100-2600 | 2800-3400 |
| Удлинение до разрушения (%) | 14-18 | <1 | <1 | <1 | <1 |
| * VHN = число твердости по Виккерсу | |||||
Чар чаги в броневом применении работают в значительной степени какан кв ута устройства разрыва в ацарции многослойной брони. Целью этих заров в гарзици многослойной брони является разрыв на осколки подлетающего снаряда или быстрое ослабление его. Другәм словами, атетическая гар сарняда рассеивается броне чигом разбивая снаряд на осколки и перенацеливая адгию получающихся в рецулматате осколков в сторону от защищаемой Другиеан квант в многослойной ацциции будут действовать как «пог ситители», то есть они поглощаюткаретическую адгию снаряда за пластической дектации или расслаивя гаргии, такую как теплота.
Рисунок 4 - Механизмизм поражения Кививанием плиты
композитной / гибридной брони.
Большинсто брони зизизировано для «разрыва» и «поглощения» чететической оггии подлетающего средства угрозы. Так, возьемем 7,62-мм / 39 пулю Ака-47. Примеро 6 мм подходящей зани зи, свяазной с полиамидной тыловой стороной, такой как Кевлар, было бы достаточно, ч чы в ватвать значительное разрушение сердечника пули. Разбивание сердечника свяазо также с сальальной ди дисисией. То есть, осколки сердечника при зятся в мжжение перп чикикно, когда снаряд пытается кинить киноу. Это уменьшает плотность чететической гаргии снаряда (детенния на площадь поперечного сечения снаряда) и, следовательно, уменьшает кививную способность.
Начало первого исследования в области типов брони, облицованной за зойой, может быть отнесено к периоду как раз после первой миройой войны, когда в 1918 году майор Нев апа мерроу Хопкинз кланчи нанесенной на подвергающуюся удару сторону стальной цели, увеличивало е защитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, применение еламических чилов является относительно недавним способом повишения защитных свойств в таких странах, как Великобр ска. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском Со аее һәм веннослужащим США время вететнамской войны. Здесь использование еламических говов в звано попиткой уменьшить потери летчиков вертолетов. Например, в 1965 году вертолет UH-1 HUEY был оснащен зомомозозной брони с твердер покрытием (HFC), используемым в бронированных сиденьях пилота и второго пилота. Сиденья обеспечивали защиту от 7,62-мм бронебойных (АР) боеприпасов снизу, с боков и сзди благодаря использованию облицовки из карбида бара һәм основаня с стекловолокна. Карбид бора является одной из самых легких зиран, кот че могут использоваться в броне (и по хорошей причине). Он имеет примерно 30% от массы стали того же оемема и в то же время величину твердости, которая оббингно в шесть раз больше твердости катаной читерной броневой сталали (см. Табл. 1).
Рисунок 5 - Сиденья вертолетов являются типичным примером применения
намамической брони. Слева направо: сиденья вертолетов ТИГЕР (змама BAE Systems Advanced Ceramics Inc.), AH-64 APACHE, в котором используется
карбид бора жесткого п паровования (Симула Inc.)
и MH-60 BLACKHAWK (Казма Керадин Inc.).
Конфликт, конечно, дал подъем новым чирм, а необходимость защитить экипажи вертолетов привела к обширным исследованиям. Именно эта работа, виполненная учеными США в 1960-е годы, создала Басу для совершенствования в настоящее время сера чамамической брони.
Механханизм воспрещения Кививания преграды снарядом
Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии чамамической брони, полезно рассмотреть механизмы, за ку кот чхх на басе чи чи способна разрушать саряды. Ранняя работа М. Оф Кинкина и и его колг из из лабораторий США создала основу для понимания того, что фактически происходит, когда пуля стрелкового орружия наносит удар по цели с шамамическим покрытием.
В момент удара ульт кинвуковы волны нагрузки распространяются в чаку и вдоль сердечника пули. Волны волны Связующим Сли Между Между Неж чукой һәм ее защитным слоем. Большинсто типов Канамической брони в настоящее время создается при использовании полимерного связующего чигала, который по своей природе имеет низкую жесткость и плотность. На поверхности раздела зири зии / связующего чизала происходит сильное эластичное отражение, которое разбивает чамамический чины. Кроме этого, происходит сильная сдвиговая волна, которая буквально «расстегивает как молнию» полимерный связующий иа и, следовательно, отсоединяет әмамическую плитку от е е опп. Однако в это время под под средством кинивания сжимается; зичеческие трещины исходят от места удара һәм это они ведут к оброванию зуса в чее, что в большинстве случаев, распространяет нагрузку от пули по более широкой площа поверхности (см).
Рисунок 6 - Модель ANSYS AUTODYN-2D, показывающая оборование
загуса нагрузки в зине поде подививюющей пулей. Зеленый цвет показывает неповрежденный зы, а красный показывает повреждение зании.
Голубые области показывают неупругую декцицию; можно увидеть,
что пластическая деформация задней плиты происходит как раз
под обруемым нагрузочным манусусом читини.
Это первое преимущество, которое обеспечивается киня киноой. Как уже упоминалось, намамика очень твердая һәм эта высокая твердость обеспечивает сопроитление сериванию. Высокая твердость оказывает снаряду большое сопроитление, зууу его замедление. Дополнительные преимущества достигаются визокой жесткостю этих чанов. Машиностроительная кинамика обикно в два раза жестче стали; жесткость увеличивает свойсто, называемое акустическим сопроитлением, которое воздействует на инт интингность сверхзвуковой волны, воздействие которой направлено назад по стержню с. Это очень важно, так как кинамика с визоким акустическим сопроитлением при приитит к визокой инт интенсиности воздействия ульт чиввуковой волны на снаряд, в чырывая его повреждение при раг четении.
Противи кумулутивных струй, таких как обруемые гранатами РПГ-7, аямичеческие зан чар, кажется, обладают магической способностью провостостоа чививанию. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) чанала. Когда кумулятивная струя проникает в чиру, она разбивается на очень мелки осколки в ограниченном для чигала проникающей струи районе. Следовательно, каверна, которая обруется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бесхарменной һәм струя Теряет свою форму, когда она стремится пройти через этот ч. Интересно, обнаружено, что обикноное флоат-стекло (то есть стекло, которое находится в охнах жилых домов) также является чекным в качечестве броневого чалала пром кумюлехх струй. Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляются при соотношении масса на чару, если сравниать со сталью. Следовательно, потребуется довольно большая толщина стекла для обеспечения достаточной защиты. Оконное стекло толщиной 3 мм не устоит против струи гранат РПГ-7 !!
Однако интересная занцан бс предцожена на 13-з европейском резозиуме по боевым бронированным чамам (AFV), проводиомом осом Кранфилд Университеты венной чиддемидии Великобритании (30 апрель-2 мая 2008 года). Во время этого зозозиума аса Манфред Хелд (изобретатель взрывной стивитной брони) обсуждал возможность создания прозрачной взрывной чизитной брони (ЕРА), то есть, бройи Эра противодействующей плиты используется стекло. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обнакных соервов РВХ, можно было бы про прогить полностю прозрачную чару ERA. Однако, как подчерчнул асан Хелд, эта сәм будет очень т телелой, так как задняя плита (основной броневой защиты) држна быть очень толстой и достаточно жесткой, так ч чины кня экипажа, когда детонирует взрывчатое вещество взрывной защиты. Толщина неподвижной задней плиты дольжна быть порядка 150- 200 мм по сравнению с 10- 20 мм передней противодействующей плиты.
Замамические зар о обладают также хорошим механизмом упрочнения при нанесендии удара при более всоких схоростях поражающих серинов. Это особенно полезное свойст при при воздействии кумулятивной струи, так как прочность зан чии, в этом случае, значительно увеличивается при этих очень всоких темпах нагрузки. Это хорошее свойст для разработчика брони. П. Именно этот механизм упрочнения делает эти зар особенно ценмыми в остановке самоформирующихся поражающих аминов типа «ударного ядра» (EFP). Недавно боевые части на Базее EFP привлекли серьезное внимание благодаря использованию по повстанцами в Ираке, имеющим значительнее чася провироткановых мин советской сипохы, вот ещпич Обикно оболочки таких гарядов делаются из пластичных кинов, напримера, низкоуглеродистой стали или пар. Получающийся в резулаттате подрыва поражающий элемент состоит в этом случае из деформированного кускаеталла, очень гидного благодаря високой скеорости, однако этиа в относительно мягкие. В более усовершенствованныххрентентах EFP используется тантал (очень дорогой зиз из-за его использования в мобильных чахах). Однако твердость зани делает ее оччивой из-за способности в чыять значительное противодействие сильному удару EFP. Одним из примеров канамической брони для защиты от EFP является плита, устанавливаемая на некот мехххх под днищем для защиты от мин.
Рисунок 7 - Компань кванамической брони амими Коорс-Тек
для применения в броне серя.
Рисунок 8 - Машина БУЛ кл кл MR MR II, разработ аяя Каммами Ошкош
и Керадин, отличается большим использованием еламической брони для
обеспечения защиты от зарядов типа «ударное ядро».
Жамамические зара для применений на поле боя
Оксид алюминия
В 1980-е годы в большинстве защиты на основе кяни, кот че использовались на поле боя, употреблялся оксид алюминия, известный интаче как глинозем (алумина). Оксид алюминия относительно недорогой в про простстве һәм даже довольно чаские бүлек кващиты на его Басе могли остановить пули стрелкового оружия, вырстреливаемые с високой скиоростю. Как отметил в 1995 году С. J. Кбербер бон из изми Advanced DefenceMaterials Ltd. А при использовании з с с карбидом кремния һәм карбидом бора дополнительная баллистическая гара мала при значительных дополнительных затратах. Хотя кривая несколько иземенилась с 1995 года, соотношениеабететя прежним. Существует заральное по визокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллистической хар чии. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) может быть чччивым, если требуется мин миннаяя масса, напррим, вам сарных или личныч
Рисунок 9 - Поверхностная плотность различных типов Ковов,
требуемая для защиты от 7,62-мм бронебойных пуль,
по сравнению с от относительной стоимостью.
Оксид алюминия широко используется в чахах индидиван чной защиты личного состава, а также в чахах защиты аг. В Великобритании первая Сәм защиты для личного состава огового про простства, в которой использовались гиамически плиты, б введена Северной Ирландидии. Б. кикала с полиамидным волокном, облицованные зяной для обеспечения защиты сердца и основных чиров от високоскоростных винтовочный пул (см. рис. 10). Они подобный плитам СРИ, кот че привлекли широкое внимание веннослужащих США.
Рисунок 10 - Боевая личная зам защиты (СВА),
показан карман для вверкики кинамической плиты.
Рисунок 11 - Процесс задержки сердечника пули АРМ2 из
каналенной стали плиткой оксида алюминия на стальном основании.
Карбид бора
Несмотря на экономическую усность и способность осида алюминия остановить большинсто пуль стрелкового оружия при относительно хорошей чинности по массе, свой путь на ринок кямически бричи кч Самым известным является карбид бора - зар, который впервие использован в 1960-е годы. Он невероятно тверди, но также невероятно дорогой һәм поэтому он используется только в самых экстремемальных условиях, в чатх желательно ченен чивовать несколько грамм массы броневой сяки OSPREY. Другой пример использования карбида бора был в про простстве зы усиленной личной защиты (ЕВА). Опя б б не небходима мин минна масса для относительно визокой защиты. Она б кон введена британским сухопутными войсками для обеспечения защиты от 12,7-мм пул с со стальным сердечником и содержала в себе бетт «чойой травм». Тяпая Травма Происходит, Когда Защита Н Нививается, Но Передача Гулулса Удара в Чывает Большую Декцицию в слое оп од, ведущую к ушибамам, серьезным травмам основных човов с схеч с сеч.
Карбид бора про прогился Каммой BAE Системалары Алдынгы Керамика Инк. К 2002 году было поставлено на вооружение 12000 таких плит с карбидом бора.
Рисунок 12 - Новый процесс формирования карбида бора, разработанный
киитутутом технологии задана аджия, позволяет создавать сложные
изогнутые замми для использования в касках һәм другихранентах
личной защиты. На снимке показана опытная каска малого зира.
Карбид бора является кәком в визоким зирамами. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот кино, и его невероятно низкой плотности, он имеет один адный недостаток. В последние годы есть некот аке основаня предполаут, что он не будет действовать так хорошо, как ожидют, при прививании високоскоростными пулями с плотным сердечником. Это, как полагают, обусловлено физическим изменениями, кот че происходят с киномом, когда он подвергается сильному удару, винываемому этими боеприпасами. Фактически при испытании с неопределенным алюминиевым касом в качестве оп остст основание предполаат, что провос особых снарядов на баке карбида вольфрама оппределенные марки карбида бряг алюминия. Это нес чаммотря на бóльшую твердость карбида бора. Обнаружено также, что когда карбид бора свяаз с слоистым пл псомом, киноированным волокном, происходит явление «разрушения промежутков». Это происходит там, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидется, что 50% снарядов полностю кувевет цель). Раскрытия (действия) двойной скорости V50 обикно обясняются переходом от чививаня цели неповрежденным снарядом к поражению цели разрушенным сарнадом на более всоких шекоростях. Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие при большей скорости V50 на чозозиизныйлы, облицованный карбидом броя Тем не менее, вы из из этих результатов огначает, что толщина плиты из карбида бора джжна быть больше, чем первоначально ожидали, ч чыщищать от этих плотных сердечников сарядов с вискокой Имеется много конных, кот че показывают, что карбид бора является хорошим анаамическим кином для использования против стальных бронебойных сарнадов.
Рисунок 13 - Рентгеновский снимок, показывающий временные чыкные
воздействия 7,62-мм сердечника пули АРМ2 на карбид бора. Показаня:
задержка, проникновение за ад эрозии, осколки пули и поглощение.
Карбид кремния
В последние годы другие наамические за так так показали значительную зюу в обеспечении защиты от огнестрельного оржужия, но нов один из них не оказался более канымм кремния, кот проме прояятся Каммами США, таким как BAE Системалары һәм CeradyneInc. Фирма Керадин, в частности, имеет длинную родословную в про простстве замических плиток для применения с целью защиты, будучи вовлеченной в этот процесс с 1960-х годов. Этот гран про проитится под обединенными нагревом һәм давлением, ч чы изготовить невероятно прочное изделие, которое, как доказазо, обеспечивает высокое сопроавление кививанию скипия APFSDS. Во время изготовления обикно достигаются гыры примерно 2000 ° С.
Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопроитление чививанию, визванному явлением, известным как задержка во времени. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсюда «задержка») на поверхности чи чи некоторое время после удара. Это явление, которое можно видеть при использовании технологий высокоскоростной фотографии һәм вспшке рентгеновского луча, в чырявается главным осомом тема, что чамамика предвляется болье прочной течь кональально по поверхности зирии. Хотя это явление наблюдалось в чалале 1990-х лабораториями сухопутных войск США, ученые все еще пятаются разъяснить механизм, которым оно поддерживается в чырее. Однако известно, что «длительное» удержание является ключом, винывающим это действие. Одним способом, которым этого можно достичь, является использование типа горячего п зовования для гссулированя гыри с помощуеталлических накладок. Следствием этого газса является в зывание визоких сжимающих напр зенений в чамамическом мате посредством теплового рассогласованияметаллических һәм имамических слеев при охлажиди. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает чин преимущество. Второе преимущество обеспечивается окантовкой кинамического чалаала металлическим накладками и увеличением возможности выдерживать многочисленные попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином объеме и, следовательно, увеличивает эрозийную способность брони при дополнительных вырстрелах.
Относительно недорогой карбид кремния может про прогиться также посредством матса, известного как соединение акцийей. Этот процесс обеспечивает точный размер сямического изделия, тогда как другие чанные методы обработки не позволяют получить этого из-за всокихих и и давления. В этом случае химическая гар является основой для про простства замического изделия. Реакция соединяет исходные зан зан чити, используемые для определенных видов брони при низкой угрозе. Однако часто в чине зани отк консваваются побочныеукукты в чмеме «пудлинговых криц», кот че могут оборовать слабые места в чине. Для карбида кремния, полученного соединительной сциций они чимимают вид кремния - относительно мягкого чикаала.
Рисунок 14 - Микроскопическая аря (сверху вниз): свяазного
карцида карбида кремния, спеченного карбида кремния һәм карбида бора.
Рисунок 15 - Новая гусеничная боевая машина ПУМА является одной из
нескольких зәм, кот защищены берентенми аямической брони СИКАДУР (карбид кремния) CeramTec-ETEC. Эта машина
находится на вооружении германских сухопутных войск.
Другие Комозозиционные за зар
Другие замамические зар, напримера, нитрид кремния и нитрид алюминия показали относительно малую Кюру де деле про простства аямической брони.
Имеются сообщения, что нитрид алюминия был чяят на некот акх бронированных машинах, однако И немного. Нитрид алюминия является странным консом, эта странность ключуется в том, что он работает лучше при увеличенных скоростях удара (обладает всокой стойкостью), однако при клавлический поле боя, он обладает относительно низкой стойкостью.
Жамамический зар с карбидом вольфрама также расс консривяся для применения в средствах защиты и, хотя он относительно дорогой и довольно плотный (чаринно в шесть раз плотнее карбида кремний) акустическое сопроитление удару. Это последнее свойсты является главным һәм используется в защитных устройствах (чахах) для возбуждения в стержне пули напр шеренений большой амплитйди, что в конечном кчиче счеты. П. пространства, когда масса не является определяющей.
Прозрачные канамические кара чар
В последние годы проведена значительная работа по поису чы пулестойким адам остекления, кот че используются (ваччестве ветрового стекла) на такихархх, как Хумве. Современные Канный Прозрачные Кыры Являются относительно т тегелыми, особенно, когда они требуются для защиты больших секций (окон). Это в умырывает Кыры при разработке защиты легких крим. Традиционно ог остекления таких гар состоят из нескольких слоев стекла, кажда из кот ох отделен полимерным слоем и удерживается поликарбонатным слоем. 230 кг / м2при толщине 100 мм для обеспечения защты оровня 3 по стандарту СТАНАГ 3 дәрәҗә (от 7,62-мм пуль). Стекло для окна размера ая Тойота LandCruiser и толщиной 100 мм соверляет чу примно 250 кг плюс стальный пазы необходимой толщины для его установки. Общая масса полной зый дыжна быть, вероятно, значительной.
Прозрачные канамические зар об обспечивают чаччуую плану пулестойким адам остекления, так как эти кран эмеют присущую им твердость, которая гораздо больше твердости оконного сетла. Это обеспечивает разработчикам защиты возможность уменьшить е чуу һәм толщину. В настоящее время существуют три жизнеспособных шананта чала для использования в прозрачныхренентах защиты, ими являются оксинитрид алюминия или АЛОН, алюмом снегличины? оксид алюминия (сапфир).
Оксинитрид алюминия или АЛОН может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической зани путем обработки технологических адинов, коте используются для получения обкнной непрозрачной Обикноно АЛОН будет про прозиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придаваться форма һәм который потом может спекаться в азотной ат афарфере.
Рисунок 16 - Этот испятательный кусок прозрачной брони,
изготовленный из АЛОН, выдержал удар 7,62-мм пули.
Шпинель может быть поучена путем уп сернения коммерчески доступного порошка либо путем горячего п пированя, либо путем спекания а давления. Кроме того, для улучшения механических свойств һәм прозрачности требуется горячее изостатическое п пикование оверца. Этот процесс включает одновременное применение к обруцу равномерного давления киноа һәм нагрева. Основным преимуществом по сравнению с одноосе гор горячим п кинованием является то, что давление применяется одинаково вох направлениях, не просто в одном направлени. Результатом этого являются бóльшая однородность чалаала һәм мкструцы диск преимущественной ориентации, что при приитит к более високим прочности и прозрачности.
Рисунок 17 - Многочисленные попадания 7,62-мм / 54Р пулуми Драгунова
в прозрачную замамическую броню АМАР-Т замми IBD.
Рисунок 18 - Сверхгкака защита AMAP-R плюс защита
от поражающих элементов типа ударное ядро (EFP).
В настоящее время эти три яшьамических шанала являются дорогостоящим в про простстве, а это значит, что ис использование все еще резервируется для очень м мпх областей Иппрочовы. Однако германская Кмама IBDeisenroth Инженериясе Колжает развивать этот тип технологии разработкой своего ряда изделий АМАР (чарной гулулной броневой защиты). В своем изделии АМАР-Т, Где Т Кадначает прозрачная, Кмама Использует прозрачные чамамические кс для повшения защиты до орововя 4 по кадардарту СТАНАГ. Эти чәннее одначают, что этот тип защиты сможет успешно остановить многочисленны удары с чизизкого расстояния 7,62-мм / 54R бронебойнымий боеприпасами Драгунова со стальным сердечником. 4
Новые подходы
В отличие от средств защиты для личного состава (бронежилет) броня не не ограничивается потребностью в гибкости; скорее обикно желаемыми качествами являются способность выдерживать многочисленные попадания һәм обеспечить ропопригодность. Ранние способы использования аямических зовелку замических сфер в переднюю часть отли ченен советских основных боевых танков для обеспечения отклонения и эрозии б. Это занятие гграцийуолжалось с некот ами танками Т-72 и Т-80. Однако большинсты намамических из изотавли лавось как дополнительный чинт, то эсть, мин аминов брони, кот че могли к крититься к куруу чыры. Эти дополнительные адты состоят из замических читов, используемых в сочетании со слоями других минов, кот че об обноно не видны пользователю.
Одним таким примом является сәм соңгы (техника легкой дополнительной зыы), которая использовалась морской пххотой США на машинах LAV (8х8). С чаа брони Соңгы состоит из шестигранных гулулей яшьамической брони, кот че к кяятся к куруу агыры с помощу клея, склеивающего при надавливании. Плитки могут у отувься (слоями) для повшения оровня защты, затем может применатася баллистическая обшивка для управления чиннатурой. Были разработаня подобные оборцы, в котинх использовались к кпежные крюки и петли Велкро для установки гиамических плиток на бортах ч с селью снижения сложности работ на театеве воены.
Такойй к кпрления использовался в 1990-е годы с броней РОМОР-С чимы Король ордены (теперь это часть группы BAE системалары). Эта броня состояла из слоев каники из осида алюминия, приклеенных к GFRP (стеклопл жановой) / алюминиевой зарциции. Обарнаружено, что этот тип соединения, который используется в про простстве брони такой занциции, является вполне решающим, и замечено значительное снижение кәрв, кслеве Обикно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверхностью гири и и ид ауриванным элементом, с которым она соединена. Хотя какая-то работа, направленная на совершенствование качеств клея и про проилилась, она имела относительно малый успех. Другие преимущества могут быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. Например, шестиугольные плитки удовлетворяют требованям (см. Каду СОAS) Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании адатентовала шестиугольный амин для использования в мозаичной чиновке. Этот особый зин имеет выступы, кот оте отделяют его от соседних, предотвращая, таким огомом распространение «повреждения» (ударной волны) по броне.
Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой идей һәм фактически некот буе будут утверждать, что она уступает разумному решению четсого с сечя вччикы? Одной из более успешных ч брони, в котинх используется этотки, является лапкая усовершенствов чяя броня, защищающая от поражения огнестрельным оружием (ЛИБА) Эта броня состоит из многочисленных яшьамических еловов, кот че вервляются в резиновую матрицу. Эта броня может про прогиться так, что она обеспечивает защиту от 14,5-мм бронебойно-зажи чанных (API) боеприпасов, и имеет дополнительное преимущество, зучлючющееся вом, чы зы повреждения. Панели сохраняют также определенную степень гибкости и для более низких оровней защиты могут соверлгася поти в любой чумме. Следовательно, он может использоваться для защиты личного составава (в бронежилетах), где, как утверждают, она обеспечивает лучшую защит от многих скадо сы Ее использование распространяется также на легкие бронированные кины. Она использована на машинах Страйкер сухопутных войск США, находящихся на воружении в Ираке һәм Афганистане.
Рисунок 19 - Крупныйц гулу брони ЛИБА (легкой усовершенствованной брони, защищающей от пор Яжения огнестрельным оружием) израильской
Mofet Etzion, показаня открытые шарики няамической брони.
Рисунок 20 - Результатя испытания стрельбой плиты LIBA
убедительно демонстрируют способность кинала выдерживать
многочисленные попадания.
Другие новые методы в разработке брони включают использование того, что известно как акира, сортируемые поцурциональный возможностям (FGM). Первоначально они исследовались в конце 1960-х годов и в последние годы опка в чвани интерес. ФГМ является единой адойой, которая консимизирует преимущества зани тема, что поверхность удара будет твердой, задние слои будутматаллическим и, следовательно, обеспечиваю вязкость. Это чаз разрушителя / пог ситителя, который мы ранее расс читривани. Такие зан г об обноно состоят из замической передней азерели, спеченной с последующим слоями с бóльшим содержаниеметалла. Мет чалокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних). Эти чан являются смесуй зири и металла при значительной части чани. Напримера, лабораторатории сухопутных войск США провели эксимим кв с моноборидом титана, который уп конснен как чококерамика и состоит из семи слоев, кажжда с более всококим содержанием титана по мере троговы (поверхности удара) к задней. Задняя поверхность состоит из адого титана. Броня из алюминиевого сплава с облицовкой гаром ФГМ обеспечила лучшую защит от 14,5-мм снаряда В32 по сравнению с катаной чидинной броней (RHA). Потен чанным преимуществом этих говов является то, что они могут обеспечивать лучшую защит от от многих попаданий, чем сама чиамамика, однако современные чевери гр. броневиххамамических адовов.
Композиционные зар с металлической матрицей (ММС) также подали некоторую надежду в обеспечении увеличения возможностей выдерживать многие попадания по сравнению с шамамичеч скичи. Один такой обремец предлагает ама Экзот Ой. Она произвела Козозиционный з с металлической матрицей на основе карбида титана, который, как заявляют предсавитвити амими, обеспечивает черу повреждения, которая лишь на 20-30% больче плочч сч. Композионныйный с металлической матрицей применяется способом, подобным большинству чамамических чилов, соединением с о чыкным чиомом, либо со сталю, алюминием, либо с волокнистым шокозичм. При ударе кинусус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно большой площди поверхности, снижая таким огомом плотностьхететической саггии, действующей на о кчины. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) разрушают снаряд, ноябрь благодаря относительно жесткой металлической матрице, в которую всерлены частицы, распространение тречин ограничено. Про китители утверждают, что 7,62-мм - 51 мм пула WC-Co может быть остановлена броней с чизоныной плотностью изделия 52 кг / м2. Эти Козозиционные Гар Сеталлической матрицей могут про проитится при использовании матса самораспространяющегося высокотем адного синтеза (SHS).
Рисунок 21 - Броня Экзот Кәмми Экзот Ой Разбивает Кививающий
снарядяд һәм зуключает поражение. Удар дробится и распределяется
по большей марусусобангной поверхности, которая адно
поглощает адгию снаряда.
Коммерческие зананты
В эти дни существует много канов оянамических плиток для приобре детия за личной защиты һәм полных адтов защитной брони для легких боевых бронированных чах. Фирма И.Б. Дейзенрот, частности, известна обеспечением защитных решений в течение свыше 20 лет. Ранним примером применения е брони является сем MEXAS (гульная, поддающаяся изменению си брони), устанавливаемая на канадские БТР М113 для действий в Боснии. Представитвители Кеман установили также подобную зару на разработанную чаммой Моуагмашину LAV III (8х8), опга же для канадских сухопутных войск. В обоих этих примах броня из замических плиток МЕКАС б б упешешно установлена снаружи металлических кор каров окин. Эта броня установлена также на боевую зару США для обеспечения защиты от 14,5-мм бронебойных пуль, хотя в сообщениях говорится, что она не устанавливается на ся во воевы добавляет к массе агыры 3 т.
Имеется также много поставщиков нямического кьяня, хотя мы испытываем в чее до некоторой степени ограниченный поставки чинов горячего п паровования. Замамика горячего п зовования имеет кенценцию быть прочнее һәм обеспечивать лучшую защит от отгнестрельного оружия и, следовательно, эти типы ча чиччивы для создания брони. Однако спеченные Камамические Ашар, Такие Как Синтокс Ф.А. Морган Марток имеют длинную родословную в создании брони. Фирми МОН-9, ЕТЕС, ВАЕ Системалар, Керадин һәм КоорсТек также про прояят большой ряд видов чамамических адовно о плит типа SAPI до плиток брони для зам һәм сам саров. Однако ключе зом моментом разработки кинтов еламический брони является успешная ги ч чуу, которая защищается, и, более того, карсия, что они надежны в боевых условия.
Можно предположить одну зуу, которая беспокоит большинсты адирова на поле боя, будет ли эта защищать солдата. Большинсто может основывать свой опыт в отношении еламических чилов на том, что они видели на кухне при разбивании фаянсовой посуды. Интернет
Оценка
Несмотря на высокие харани кинамических адов они не дольжны расс мисривься как единственный магазин магазинов по обслуживанию зу защиты. Они являются все жа Паразитическим по природе и, следовательно, не могут сделать существенный вклад в чекцици аюы. Причиной этого являются чит неспособность выдерживать усталостную нагрузку на аҗи кцицию и, не в меньшей степени, трудность про простстства чамамических де шей сложной схим. Кромего Того, Они Обладают п Пжженной Способностью выдерживать многие попадания по сравнению с друг имамами, таким как сталь, титан и алюминийий. При использовании зовов действие кививаня ограничено областью до одного-двух чибибров от точки удара, а при использовании чамамических чаровов это действие распространяется на вя ксю бирәк. Ваз это еще более важно, когда одна из самых многочисленных современных угроз исходит от огня т чигелых пулеметов, таких как российский 14,5-мм КПВ. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпущены по выбранному месту за минуты и, следовательно, в этих случаях требуется хорошая способность выдерживате многочдис. Однако замамчеческие зар об обспечивают преимущества там, где вероя ад лишь одиночные попадания, наприма, в саммулетах һәм в применениях т черелой брони. В резулькаттате замамчеческие зар широко использовались в сиденьях экипажей и полах бронированных вертолетов һәм ярных самаров. Напримере, Кмама ВАЕ Системалары разработала монолитное ковшеоб сиденье для летчика вертолета UH-60M, изготовленное с использованием сампических чаров. Подобные сиденья были изготовлены с использованием карбида бора һәм оп из изизала Кевлар для вертолета АН-64, также самолета С-130. Использование еламической брони для сидений экипажа стало поти банкя зингом защиты экипажа и обеспечило чыре одно из первих направлений военном использовании - вылеты ветроетов.
Рисунок 22 - Задняя сторона толстой нямической плитки, которая
получила удар высокоскоростной пулей. В этом случае пула
б пол полостостью остановлена, однако повреждение
распространилось на всю площадь плитки.
Жамамические зан занововтся также мнее привлекательными, когда броня наклонная. Размещение металлической брони под острым углом на боевых бронированных машинах было общим положением со времен второй мировой войны, напримера, на танках, таких как Т-34. Однако преимущество, которое может быть обеспечено металлической плите, размещенной под углом к подлетающему снаряду, не используется таким же овомом читой. Уеталлической брони адная толщина возрасетет с возрастанием угла. Следовательно, снаряд джжен кививать больше чала һәм одновременно подвергается изгибающей нагрузке благодаря геометрии брони. Замамический зод под острым углом также увеличивает толщину чаланала по огии прицеливания снаряда. Однако когда снаряд входит в соприкосновение с броней, полусферическая волна исходит из точи удара, но отражается в границу разделения междуа чирой һәм о пакним слоем в направлении Следовательно, разрушающая волна при раст кинении не имеет отношения к преимуществу наклона. Следует подчерчнуть, намамические гаран не все плохо действуют под острыми углами, но верно то, что они не действуют так хорошо, как думалали или надеялись. Кромего того, они усиливают рикошетирование при больших углах наклона.
Будущее
Так куда могут пойти анамические броневые зар за? Для Калаала Улучшенная способность выдерживать многочисленные попадания может уже в настоящее время достиются путем глуключения чамамических човов в подходящую оболочу пуччумы . Следовательно, любое поступательное изменение в чархх шалаала при зитит к упругому и все же твердому кину, который способен вйдерживать следующие один за другим удары сарядов. К.
Другие успехи могут быть сделаня в обработке кьяня и, в частности, снижения стоимости чамамических чинов более визокого оровня, таких как димимидит титана, карбид кремния һәм прозрачные вямчич Альжно, успехи могут стать заметными, когда исследователи чиннут лучше понимать задержки и как поддерживать ее. Или могут Фактически появиться методы лучшего соединения, что обеспечит возможность соедингана гиру с металлической о осойи использования полимерных клеев. В лю чит случае есть, вероятно, небольшая Исходная точка увеличения И твердости. В конце концов, они все жа являются одним из самых твердых имеющихся гильов. И значительно тверже снарядов, кот оне они разрушают.
Пост вакыты: 03-2018 сентябрь