USPEHI U OBLASTI KERAMIČKOJ BRONI Pol Dž. Hejzell

U sadašnjem vremenu postoji neprekidna udobna potreba u lakšim i manjim gabaritima boevyh bronirovanih sistema. Ožidaje se, što će bronirane mašine biti lagane i manje u gabaritima zahvaljujući povišenim zahtjevima za bolju stratešku mobilnost. Ovo doprinosi savremenoj broniranoj keramiki, koja je vrlo pročnym materijalom, u stvari ima znatno veće karakteristike u odnosu na one koje se nazivaju samim pročnim stalnama. Ovo korisno svojstvo može se koristiti kao bronza, u kojoj se hvata (pulja) ili kumulativna struja prilaže sžimajuće navlačenje na materijal.

Zapadne oružane snage povećavaju svoje prisustvo za granicama, gde osnovna ugroza predstavlja značajnu distribuciju tâželyh pulemetova (NMG) ili se streliva sa uporom u plečo protivotankovih sredstava tipa RPG. Ova problem često gubi političke i (ili) operativne zahtjeve, ispunjavanje kojih je glavni način korištenja lakih boevyh bronirovanih mašina, uglavnom kotača, koji se prema svojim konstrukcijama i ograničenjima po velikoj mjeri razlikuju prilično nizkim urovnom bronevoj zaštite od vatrenog oružja (obično od 7,62 -mm oružiâ). U vezi sa ovakvim položajem dolazi do zahteva za proizvodnju broni, obezbeđujući najbolju zaštitu ličnog sastava pri istovremenom sprovođenju do minimuma njene pune mase.

Dobra zaštita u maloj masi igra važnu ulogu u vlastitoj zaštiti ličnog sastava, pri čemu je svaki vojnik, vodeći boev dejstava u Iraku ili Afganistanu. Vzâtʹ, naprimer, ličnyj bronežilet (IBA) suhoputnyh vojski SAD. Prvobitna njegova koncepcija bila je sastavljena od gornjih taktičkih žileta (OTV) i dva nosiva keramička sastava, speredi i zaštita vojnika od poraženih streličkim oružjem (SAPI). Međutim, nakon niza ozbiljnih slučajeva u Iraku i Afganistanu u IBA-i je dostavljen niz dopuna. Najznačajnije od njih bila je bokova zaštita od vatrenog oružja (ESBI), ostvarena poboljšana bokova ustavka, kao i proširena zaštita sa dodatnim mogućnostima, koje zakrivaju pleči. Za ovo će se koristiti ploče SAPI i ESBI, koje osiguravaju vrhunsku zaštitu od vintočnih pula s visokom početničkom brzinom. Ovaj nivo poboljšane, ali i lake zaštite bio je postignut samo pri korištenju keramičkih materijala.

Risunok 1 – Éta keramičeskaâ plastina SAPI, čast

bronežileta, spasla žiznʹ svoemu vladelʹcu u Irake.

Risunok 2 – Novi bronežilet, obezbeđujući zaštitu nivoa 4,

iskušavaetsâ predstavitelâmi naučno-issledovačke laboratorije VVS

na aviacionnoj bazi Wright-Patterson, št. Ogajo. Ovaj bronežilet uključuje novu formu keramičkih ploča, koje mogu sačuvati više

udarov pulâmi, čem moderne plastiny, krome toga,

on ima zaštitne uređaje za bicepsove i reber.

Risunok 3 – Plastini, postavljeni u bronežilet,

nalaze se u masovnom proizvodstvu firme Ceradyne.

Osnovnye soobraženiâ po keramičkoj broni

Većina ljudi se povezuje sa rečju "keramika" sa glinenom ili fajanskom posudom, koju koriste za dom, ili kafelem, koji se koristi u stenama vanjske sobe. Keramički materijali korišćeni su u kućnim uslovima hiljadama, međutim ovi materijali su postali početnim keramičkim materijalima, koji se primenjuju u sadašnjem vremenu u boevskim bronirovanim mašinama.

Slovo «keramika» označava «obožžene stvari» i zapravo moderna mašinostroitelʹnaâ keramika, slično svojim dvojnikom na bazi glina, zahteva za svoje proizvodstvo značajnog nagreva. Međutim, glavna razlika između keramike, koju biramo za korištenje u kvalitetnim bronima i keramikom, koja se nalazi u našem domu, je pročnost. Savremeni rezervni keramici su vrlo jednostavni materijali i zapravo pri sažamanju mogu biti značajno pročni, kao što su najprofitabilniji stali (sm. Tab. 1). Ovo je korisno svojstvo koje se koristi za broniju, u kojoj je snarâd ili kumulativan struja prilagaju sžimajuće navlačenje na materijal. Keramici, konečno, imaju «Ahilesovu petu». Oni su slabi na rastojanje i, sledstveno, oni su sposobni da izdrže samo veoma male količine deformacija (uduživanje do razorenja), kao što je prikazano u Tabeli 1. Ovo se objašnjava postojanjem u strukturi veoma malih treština, koji se podvrgavaju lokalizovanim silama rasteženja, izvor su katastrofalnog razaranja. Ovo je tip razrušenja, sa kojim moji poznanici vrlo dobro pri padeniji obedene tarelke na polnoj kuhinji. Sledovatelʹno, njihovo korišćenje u sistemima broni treba pažljivo obdumyvatʹsâ.

Tablica 1 – Neke karakteristike bronevyh keramika u odnosu na katanoj gomogennoj broneji (RHA)

Keramici u broniranoj primjeni rade u značajnim stupnjevima kao što su elementi ustrojstva koji se razvlače u konstrukcije višeslojne bronije. Ovaj materijal u višeslojnoj konstrukciji bronira može se razdvojiti na oskolki podletajućeg snarda ili brzo oslabiti. Drugim riječima, kinetička energija snarâda se rastvara bronevym materijalom koji se razbija na oskolki i peraceliva energiju koja se dobiva u rezultatu oskolkov u stranu od zaštitne konstrukcije. Drugi elementi u višeslojnoj konstrukciji će se ponašati kao „poglotitelji“, da bi se pogloćali kinetička energija snarâda za obračun plastične deformacije ili raslagivanja, na taj način pretvarajući je u nisku formu energije, takvu kao toplotu.

Risunok 4 – Mehanizm poraženiâ probivaniem plity

kompozitnoj/gibridnoj broni.

Većina sistema rezervi optimizovana za «razryvavanje» i «pogloŝenje» kinetičke energije podletajućeg sredstva ugroze. Tak, vozʹmem 7,62-mm/39 pulû AK-47. Primjereno 6 mm odgovarajuće keramike, povezane s poliamidnom tilnom stranom, kao što je kevlar, bilo je dovoljno da bi izazvalo značajno razrušeno serđevično tijelo. Razbivanje serdečnika povezano je i s radijalnom disperzijom. Da postoji, oskolki serdečnika se privode u perpendikularno kretanje, kada se snarâd pokušava probati sistem. Ovo smanjuje plotnost kinetičke energije snarjada (kinetička energija, deljena na plohu poprečnog sečenja snarada) i, sledstveno, smanjuje probivnu sposobnost.

Početak prvog istraživanja u oblastima tipova brona, oblikovane keramike, može biti iznesen u periodu nakon prve svjetske vojne, kada je 1918. godine major Nevill Monrou Hopkinz eksperimentalno posmatrao, što je 0,0625 inča čvrste emale, naneseno na podvrgavajući se udaru stalne celine, uveličalo ee zaŝitnye mogućnosti. Uprkos ranijem otvaranju, primjena keramičkih materijala predstavlja nedavni način poboljšanja zaštitnih svojstava u takvim zemljama, kao što je Velika Britanija. Međutim, ovaj način je naišao na široko korištenje u sovjetskim savezima i vojno-služiteljskim Sjedinjenim Državama u vrijeme vijetnamskih ratova. Zdesʹ ispolʹzovatʹ keramičeskih materijala vyzvano popykoj umenʹšitʹ poteri letčikov vertoletov. Na primjer, 1965. godine vertol UH-1 HUEY je bio opremljen kompletnom kompozitnom bronicom sa čvrstim pokrovom (HFC), korištenim u bronirovanim sidenijama pilota i drugog pilota. Sidenʹâ obezbeđuju zaštitu od 7,62-mm bronebojnyh (AR) boepripasov snizu, sa bokovima i szadi zahvaljujući iskorišćenju oblica iz karbida bora i osnova iz steklovolokna. Karbid bora je jedna od najlakših keramičkih pločica koje se mogu koristiti u broni (i zbog dobrih razloga). On ima otprilike 30% mase stalne mase te iste zapremine i to je vrijeme veličine čvrstoće, koja je uobičajeno u šest više čvrstih katanoj monogen bronevoj stali (sm. Tablica 1).

Risunok 5 – Sidenjska vertoleta su tipičnim primerom primene

keramičkoj broni. Sleva na pravo: sidenʹâ vertoletov TIGER (firma BAE Systems Advanced Ceramics Inc.), AH-64 APACHE, u kotorom ispolʹzuetsâ

karbid bora žestkogo pressovanja (firma Simula Inc.)

i MH-60 BLACKHAWK (firma Ceradyne Inc.).

Konflikt, konečno, da podiže nova ideja, a potrebno je da zaštitite ekipaži vertoletov privela opširnim istraživanjima. Upravo ova radnja, ispunjena naučnicima Sjedinjenih Američkih Država u 1960-im godinama, stvorila je bazu za savršenstvo u sadašnjem vremenu karakteristika keramičkih brona.

Mehanizm vospreŝeniâ probivaniâ pregrady snarâdom

Možete se uključiti u proučavanje savremenih uspeha u tehnologiji keramičke bronze, korisnih mehanizama za razmatranje, za račune koji sistema na bazi keramike mogu razrušiti snarâdy. Rannââ rabota M. L. Uilkinza i njegov koledž iz laboratorija Sjedinjenih Američkih Država stvorili su osnovu za poimanje toga, što se zapravo dešava, kada se strelčevim oružjem nanese udar po celim keramičkim pokrivanjem.

U trenutku udara ultrazvukovye volny nagruzki rasprostranâûtsâ u keramiku i vdolʹ serdečnika puli. Volno u ovim materijalima se razlažu, za keramiku postaje problem, kada se volna okreće sa periferijskom površnošću dela ili na samom delu koji povezuje sloj između keramike i njegovog zaštićenog sloja. Većina tipova keramičkih oruđa u sadašnjem trenutku stvara se upotrebom polimernog spojnog materijala koji po svojoj prirodi ima malu čvrstoću i čvrstoću. Na površini razdjela keramike/svezujućeg materijala dolazi do silnog elastičnog otraženja, koji razbija keramički materijal. Osim toga, nastaje silna pokretna volna, koja bukvalno «rasteguje kao molniû» polimerni spojni materijal i, sljedbeno, spaja keramičku ploču od njenih oslonaca. Međutim, to vreme materijala pod sredstvom probivanja sžimaetsâ; koničeski treŝini ishodi od udarnih mesta i oni vode do konusa obrazovanja u materijalu, što je u većini slučajeva, rasprostranjeno nagruzku sa više široke površine površine (sm. ris. 6).

Slika 6 – Model ANSYS AUTODYN-2D, pokazyvaûŝaâ obrazovanie

konusa nagruzki v keramike pod probivaûŝej pulej. Zeleni cvet pokazuje nepovređeni materijal, a crven pokazuje povređivanje keramike.

Golubye oblasti pokazuju neuprugu deformaciju; možete vidjeti,

čto plastična deformacija zadnjeg pletiva nastaje kao raz

pod obrazuemym nagruzočnym konusom keramike.

Éto pervoe preimuŝestvo, kotorye obespečivaetsâ keramikom. Kako se već upominje, keramika je vrlo čvrsta i visoka čvrstoća osigurava otpornost na probivanje. Visoka čvrstost pruža snarâdu veliku otpornost, forsiruâ ego zamedlenie. Dodatne preimućstva postižu visoku žestinu ovih materijala. Mašinostroitelʹnaâ keramika obična v dva raza žestče stali; žestkost povećava svojstvo, naziva se akustičnim soprotivljenjem, koji deluje na intenzivnost sverhzvukovog talasa, koji utiče na usmeravanje unazad na steržnu snardadu. Ovo je veoma važno, jer je keramika sa visokim akustičnim otporom dovodi do visoke intenzivnosti uticaja ultrazvukovog talasa na snarjadu, izazivajući njegovo oštećenje pri rastuženju.

Protiv kumulativnih struja, kao što su obrazovani granatami RPG-7, keramički materijali, čini se, obladaju magičnu sposobnost protivostajanja probivanja. Razgadkoj zdesʹ âvlâetsâ ohrupčivanie (hrupkoe protivdejstvo) materijala. Kada kumulativna struja prodire u keramiku, ona se razbiva na veoma mekim oskolkama u ograničenom za materijal koji prodire u struju. Sledstveno, kaverna, koja se obrazuje pod uticajem kumulativnih struja, je u odnosu na beskorisnu i struju koja ima svoju formu, kada se pokuša da prođe kroz ovaj materijal. Interesantno, otkriveno, obično je float-steklo (koji se nalazi u oknim stambenim zgradama) također je efikasan u kvalitetnom broniranom materijalu protiv kumulativnih struja. Međutim, treba da se proveri, da se ovi visoki pokazatelji pokazuju u odnosu na masu mase, ako se sravne sa stalnošću. Sledstveno, potrebna je prilično velika debljina stekla za obezbeđivanje dostatne zaštite. Okno steklo debljine 3 mm ne stoji protiv struja granata RPG-7!!

Međutim, zanimljiva je koncepcija predložena na 13-om evropskom simpozijumu na boevym bronirovanim mašinama (AFV), koji provodi univerzitet Cranfield u vojnoj akademiji Velike Britanije (30. aprila-2. maja 2008. godine). Tokom ovog simpozijuma, profesor Manfred Held (izobretatel eksplozivne reaktivne broni) razmatra mogućnost stvaranja prozračne eksplozivne reaktivne brone (ERA), kao i materijal ERA broniranja, koji je u kvaliteti protuaktivnih ploča koje se koristi staklo. Ako se koristi prozračna eksplozivna židkost umjesto uobičajenih sastava RVH, moguće je proizvesti potpuno prozračnu sistem ERA. Međutim, dok je profesor Held podupro, ovaj sistem će biti vrlo težak, kao što je stražnja ploča (osnovna rezervna zaštita) mora biti vrlo čvrsta i dovoljno čvrsta, tako da ne djeluje na sidâŝego za njen član ekipaža, kada detonira eksplozivnu aktivnu zaštitu. Tolŝina nepomična zadnja ploča mora biti poređana 150- 200 mm u odnosu na 10- 20 mm peredne protivdejne ploče.

Keramički materijali obladaju i dobrim mehanizmom pokretanja pri nanesenim udarima pri više visokih brzina poražavajućih elemenata. Ovo je posebno korisno svojstvo pri stvaranju kumulativnih struja, kao što je pročnost keramike, u tom slučaju značajno se povećava pri ovim vrlo visokim tempama nagruzki. Ovo je dobro svojstvo za razrabotčika broni. Po mjerenju povećane pročnosti vozrasta soprotivlenie probijanju i, sljedbeno, strue ili snarâdu sve trudne probivatʹ takvu pregradu. Upravo ovaj mehanizam pokretanja čini ove materijale posebno jeftinim u zaustavljanju samoformirajućih poražavajućih elemenata tipa «udarnog jadra» (EFP). Nekadašnji boevi dijelovi baze EFP-a privlacili su ozbiljno paznje zahvaljujući korištenju njihovih pokreta u Irakeu, koji predstavljaju značajne rezerve protivotankovih min sovjetskog doba, u kojima se koriste elementi EFP. Obično omotači takvih napona rade se od plastičnih metala, na primjer, niskougljerodistoj stali ili medija. Polučivanje kao rezultat podrivanja poražavajućih elementa je u ovom slučaju iz deformiranog metala koske, vrlo efikasno zahvaljujući velikoj brzini, međutim, ove elemenate su mekane. Više unaprijeđenih elemenata EFP koristi tantal (očenʹ dragi materijal za njegovu upotrebu na mobilnim telefonima). Međutim, čvrstoća keramike čini njenu zamančivu sposobnost izazivanja značajnog protivdejstva snažnom udaru EFP. Jedan od primjera keramičke broniure za zaštitu od EFP-a je ploča, koja se koristi na nekim mašinama za zaštitu od min.

Risunok 7 – Komponente keramičke broni firme Coors-Tek

dlâ primene v brone mašine.

Slika 8 – Mašina BULL klase MRAP II, razvijena firma Oshkosh

i Ceradyne, odlikuju se velikim korištenjem keramičkih broni za

obezbedjenje zaštite ot zarâdov tipa «udarnoe âdro».

Keramički materijali za primenu na pole boja

Oksid alûminiâ

Tokom 1980-ih godina u većini slučajeva sistem zaštite na bazi keramike, koji se koristio na polju, koristio je oksid aluminijuma, inače poznat kao glinozem (aluminijum). Oksid aluminijuma u odnosu na nedostatku u proizvodnji i prilično tanke elemente zaštite na njegovoj bazi mogao je zaustaviti puno strelovo oružje, pucajući velikom brzinom. Kako otmetil u 1995. godini S. Dž. Robertson iz firme Advanced DefenceMaterials Ltd, ima značajne poboljšane karakteristike sistema zaštite pri korištenju oksida aluminijuma u odnosu na druge keramičke/kompozicione materijale. Korišteni sistem s karbidom kreme i karbidom bora dopunska balistička karakteristika ima značajne dodatne troškove. Iako kriva nekoliko izmijenjenih od 1995. godine, sukladno ostaje prežno. Postoji optimalno rešenje po visokoj ceni za neveliko poboljšanje balističkih karakteristika. Međutim, prednost dodatnog oružja od vatrenog oružja (hota i mala) može biti zamanjiva, ako je potrebna minimalna masa, na primjer, u avionskim ili ličnim (individualnim) sistemima zaštite.

Risunok 9 – Poverhnostnaâ plotnost različitih tipova materijala,

trebuemaâ za zaštitu od 7,62 mm bronebojnyh pulʹ,

po sravneniû s ih otnosnoj stoimostû.

Oksid aluminijuma se široko koristi u sistemu individualne zaštite ličnog sastava, kao iu sistemu zaštite mašina. U Velikoj Britaniji pervaâ sistem zaštite za lični sastav masovnog proizvodnje, u kojoj su se koristile keramičke pločice, postavljena je u Severnoj Irskoj. Bazova mekog sistema zaštite, poznata kao boevačka lična bronija (SVA), predstavlja sastavni deo i sastoji se od osnovnog elementa iz najlonijeg i poliamidnog volokna, za koji se mogu dodati ploče od 1 kg iz kompozicionog materijala sa poliamidnim voloknom, oblikovane keramike za obezbeđivanje srca i osnovnih organa ot vysokoskorostnyh vintočnyh pulʹ (sm. ris. 10). Oni podobny plitam SARI, kotorye privlekli širokoe vnimanie voennoslužaŝih SAD.

Risunok 10 – Boeva ​​lična sistema zaštita (SVA),

pokazan karman za postavke keramičke ploče.

Risunok 11 – Process zaderžki serdečnika puli ARM2 iz

zakalennoj stali plitkoj oksid alûminije na stalnoj osnovi.

Karbid bora

Bez obzira na ekonomsku efikasnost i sposobnost oksida aluminijuma da zaustavi većinu pulja streličkog oružja u odnosu na dobru efikasnost u masi, svoj put na tržištu keramičke bronije pronašao je drugi keramički materijal. Najveći poznati je karbid bora – materijal koji je u potpunosti korišten u 1960-im godinama. On je neverovatno čvrst, ali i neverovatno skup i stoga se koristi samo u ekstremnim uslovima, u kojima želi da nadoknađuje nekoliko grama masovnih bronevih struktura, na primer, kao u sidnevnim ekipažama aviona V22 OSPREY. Drugi primer upotrebe karbida bora bio je u sistemu proizvodnje usilne lične zaštite (EVA). Opâtʹ je neophodna minimalna masa za relativno visoku zaštitu. Bila je uvedena britanskim suhoputnim postrojbama za osiguranje zaštite od 12,7-mm pulta sa stalnim serdečnikom i sadržavala je u sebi komplet «tupoj travmi». Tupaja trama se dešava, kada se zaštita ne probija, a prenapona impulza udara izaziva veliku deformaciju u ravnim osloncima, vodeći k ušibama, ozbiljnim povredama osnovnih organa i čak smrti.

Karbid bora je proizveo firmu BAE Systems Advanced Ceramics Inc. (zvanično Cercom) i integrisao se u vidove koji štite strelovo oružje (SAPI), u sistem lične zaštite-bronežilet (IBA). Do 2002. godine bilo postavljeno na naoružanje 12000 takvih plitova s ​​karbidom bora.

Risunok 12 – Nov proces formiranja karbida bora, razrabotanyj

institutom tehnologii štata Džoržija, omogućava stvaranje složenih

izognute forme za korištenje u kaskama i drugim elementima

ličnoj zaŝity. Na snimke pokazana opytnaâ kaska malogo masštaba.

Karbid bora je materijal sa visokim karakteristikama. Međutim, osim neverovatne čvrstoće, koja poseduje ovaj materijal, i njegovu neverovatno nisku čvrstoću, ima jedan potencijalni nedostatak. U posljednjim godinama postoje neke osnove za pretpostavku, da on neće djelovati tako dobro, kao što očekuje, pri probivanju visokoskorašnjih pulja s plotnim serdečnikom. Ovo, kako se polažu, obučavaju fizičkim izmenama, koje se koriste materijalom, kada se podvrgava silnom udaru, izazivajući ove boepripasami. Činjenice pri testiranju sa neodređenim aluminijumskim materijalom u kvalitetnim osloncima predstavljaju osnovu za pretpostavku, što protiv pojedinačnih izvora na bazi karbida volframa određenih marki karbida bora djeluju i dobro, kao i pregrade iz oksida aluminijuma. Éto uprkos bolʹšuû tvrdostʹ karbida bora. Takođe, kada je karbid bora povezan sa slojem plastike, armiranim volokom, dolazi do pojave «razrušenog promežuta». To se dešava tamo, gde se otkriva dvojna brzina V50 (brzo vreme, pri čemu se očekuje, 50% je potpuno iskorišćeno). Raskrijeti (dejstviji) dvostruke brzine V50 obično se objašnjavaju prelazom iz probijanja celim nepovređenim snagom i poraženijom celim razrušenim snagom na više visokih brzina. Međutim, rad naučno-istraživačke laboratorije suhoputnih snaga Sjedinjenih Američkih Država pokazao je djelovanjem pri većim brzinama V50 na kompozicioni materijal, obloženi karbidom bora, nastaje u vezi s promjenom u procesu obrazovanja oskolkova keramike. Ono što je manje od toga, rezultat ovih rezultata znači da debljina ploča iz karbida bora treba biti više, od prvobitnog očekivanja, kako bi zaštitila ove ploske serdećenike s velikom brzinom. Ima mnogo podataka, koji traže, da je karbid bora dobar keramički materijal za upotrebu protiv stabilnih obrambenih snaga.

Risunok 13 – Rentgenovski snimok, pokazivački vremenski podaci

uticaj 7,62-mm serdečnika puli ARM2 na karbid bora. Pokazany:

zaderžka, prodor za sčet érozii, oskolki puli i pogloŝenie.

Karbid kremniâ

U posljednjim godinama, drugi keramički materijali su također pokazali značajnu perspektivu u zaštiti od vatrenog oružja, ali nijedan od njih nije bio učinkovitiji, nego što su podvrgnuti vrućem presovanju obrazova karbida kreme, koje proizvode firme iz Sjedinjenih Država, kao što su BAE Systems i CeradyneInc. Firma Ceradyne, posebno, ima dugu rodoslovnu u proizvodnji keramičkih ploča za primjenu u svrhu zaštite, budući da je voljna u ovom procesu iz 1960-ih godina. Ovaj materijal se proizvodi pod ujedinjenim nagrevom i pritiskom, kako bi se pripremile neverovatne pročne jedinice, koje, kako je prikazano, obezbeđuju visoku otpornost na probijanje boepripasama streličkog oružja, kao i snarâdama APFSDS. Za vrijeme izrade obično se postiže temperatura od približno 2000°S.

Karbid kreme, posebno, pokazao je neverovatnu otpornost na probivanje, vanredno dejstvo, poznato kao zadržavanje vremena. Govorâ prosto, «zadržatʹ vremeni» eto, kada se snarâd, čini se, bukvalno sidit (otsûda «zadržat») na površini keramike nekoroe vreme posle udara. Ovo pojavljivanje, koje se može vidjeti pri korištenju tehnologija visoke brze fotografije i uspiske rentgenovskog luča, izaziva se glavnim temom, što je keramika više pročnoj, kao što je snarâd, i, sljedbeno, snarâd počinje radijalno po površini keramike. Iako se ovo pojavljivanje pojavilo početkom 1990-ih u laboratorijama suhoputnih snaga Sjedinjenih Američkih Država, naučnici sve još pokušavaju razjasniti mehanizam, koji podržava keramiku. Međutim, poznato je da je "dlitelno" korištenje ključa koji izaziva ovo djelovanje. Jednim načinom, kojim se može doći, je korištenje tipa vrućeg pritiska za kapsuliranje keramike pomoću metalnih naklada. Sljedeći ovaj proces je izazivanje visokih naprezanja u keramičkom materijalu posredstvom teplovog rasklapanja metalnih i keramičkih slojeva pri hlađenju. Ova prevaritelna nagruzka u konečnom skalu osigurava keramičke prednosti. Drugoe preimućstvo obezbedjujesâ okantovkoj keramičkog materijala metaličkim nakladkama i povećanjem mogućnosti vyderživatʹ mnogočislennye popadaniâ. Ovo ograničenje djeluje za očuvanje svih oskolki u jedinstvenom obimu i, sljedbeno, povećava erozijsku sposobnost rezervi pri dodatnim strelama.

Otnositelʹno nedorogoj karbid kremnij može se proizvoditi i putem procesa, poznatog kao spoj reakcija. Ovaj proces obezbeđuje točnu veličinu keramičkih proizvoda, a zatim kao druge tradicionalne metode obrade ne omogućavaju dobijanje toga iz-za visoke temperature i pritiska. U ovom slučaju hemijska reakcija je osnova za proizvodnju keramičkih proizvoda. Reakcija daje ishodne materijale od keramike, korištene za određene vrste bronki pri niskoj opasnosti. Međutim, često se u strukturi keramike stvaraju pobočni proizvodi u obliku «pudlingovyh kric», koji mogu stvoriti slaba mjesta u keramici. Za kremu od karbide, dobijenu jedinstvenu reakciju, oni primaju vid kreme - relativno mekog materijala.

Risunok 14 – Mikroskopska struktura (sverhu dole): povezanog

reakcii karbida kremniâ, spečennogo karbida kremniâ i karbida bora.

Risunok 15 – Nova gusenična boevačka mašina PUMA je jedna iz

nekoliko mašina koje su zaštićene elementima keramičkih brona SICADUR (kabid krema) firme CeramTec-ETEC. Éta mašina

nalazi se na oružanim snagama germanskih suhoputnih armija.

Drugie kompozicionnye materialy

Drugi keramički materijali, na primjer, nitridni kremni i nitridni aluminijum pokazali su malu perspektivu u proizvodnji keramičkih brona.

Imaju poruku, da je nitrid aluminijuma prihvaćen na nekim bronirovanim mašinama, međutim, malo ih je. Nitrid aluminijuma je čudan materijal, ova neobičnost se sastoji u tome što on radi bolje pri brzim udarima (oblačava visoku otpornost), međutim, pri balističkim brzinama, koji se nalaze na današnjem polju, on ima relativno nisku otpornost.

Keramički materijal s karbidom volframa također se razmatra za primjenu u sredstvima zaštite i, iako je relativno drag i prilično gust (nominalno u šest gustih karbida krema), vrlo je brz i izaziva visoku akustičnu otpornost na udar. Ovo posljednje svojstvo je glavno i koristi se u zaštitnim uređajima (sistemima) za podizanje u velikim amplitudama, što u konačnim računima dovodi do njegovog uništenja. Polažući to samo objekat sa tonskom rezervnom zaštitom, trebujućim obezbeđenjem postojanosti od pucanja bronebojnih (AR) boepripasa, takav materijal može obezbediti potencijalne mogućnosti ekonomije rezervisanja prostora, kada masa nije određujuća.

Prozračnye keramičeskie materialy

U posljednjim godinama provedena je značajna radnja za traženje alternativa pulestojkim sistemima osteklenja, koji se koriste (u kvalitetu vjetrovnog stakla) na takvim mašinama, kao što je Humvee. Savremene tradicionalne prozračne sisteme odnose se na teške, osobene, kada su potrebne za zaštitu većih sekcija (okon). Éto vyzvat problemi pri razrabotki zaŝity legkih mašina. Tradicionalna sistema osteklenja takve mašine se sastoji od nekoliko slojeva stakla, svaki od odvojenih polimernih slojeva koji se drže polikarbonatnim slojem. Ovi tipovi sistema mogu imati masu do 230 kg/m²pri debljini 100 mm za obezbeđivanje nivoa 3 po standardu STANAG Level 3 (od 7,62 mm pula). Steklo za automobil Toyote LandCruiser velike veličine i debljine 100 mm čini masu od otprilike 250 kg plus stalne dimenzije potrebne su debljine za njegovu instalaciju. Obŝaâ massa polnoj sistemy dolžna bytʹ, veroâtno, znatnoj.

Prozračni keramički materijali osiguravaju zamančivu alternativu pulestojkom sistemu osteklenja, kao što ovi materijali imaju prisutnu čvrstoću, koja je mnogo veća čvrstoća okonog stakla. Ovo osigurava razrabotčikam zaštitu mogućnost umenʹšitʹ ee massu i debljinu. U ovom trenutku postoje tri nesposobna varijanta materijala za korištenje u prozirnim elementima zaštite, od kojih su oksinitrid aluminijuma ili ALON, alumomagnezijska špinela ili špinela i odnokristalni oksid aluminijuma (sapfir).

Oksinitrid aluminijuma ili ALON može se dobiti u kvalitetnoj prozračnoj polikristalnoj keramiki putem obrade tehnoloških maršruta, koji se koriste za dobivanje uobičajene neprozračne mašinostroivne keramike. Obično će se ALON proizvoditi iz prethodno sinteziranog praha, koji se zatim može dobiti u obliku i koji se potom može peći u azotnoj atmosferi.

Risunok 16 – Ovaj ispytatelʹnyj kusok prozračnoj broni,

izgotovlenie iz ALON, vyderžal udar 7,62-mm puli.

Špinel može biti poučen putem uplotnenja komercijalnog dostupnog praha ili putem gornjeg presovanja, ili putem pečenja bez davljenja. Osim toga, za poboljšanje mehaničkih svojstava i prozračnosti potrebno je toplo izostatičko presovanje obrazca. Ovaj proces uključuje istovremeno primjenu na obrazcu ravnomjernog tlaka plina i grijanja. Osnovnim preimućstvom u odnosu na jednoosevno vruće presovanje je to, što se primenjuje odinakovo u svim smerovima, a ne samo u jednom pravcu. Rezultat toga su bolja odnorodnost materijala i mikrostrukture bez preimućne orijentacije, što dovodi do veće brzine i prozračnosti.

Risunok 17 – Mnogočislennye popadaniâ 7,62-mm/54R puljami Dragunova

u prozračnoj keramičkoj bronci Amar-T firme IBD.

Risunok 18 – Sverhlegkaâ zaŝita AMAP-R plûs zaŝita

ot poražaûŝih élementov tipa udarnoe âdro (EFP).

U ovom trenutku ova tri keramička materijala su draga u proizvodnji, a to znači da se koriste sve još rezervisane za vrlo male oblasti upotrebe. Međutim, njemačka firma IBDeisenroth Engineering nastavlja razvijati ovaj tip tehnologije razrade svoego râda proizvoda AMAR (perspektivne modularne rezervne zaštite). U svom izdanju AMAR-T, gdje T prozračna, firma koristi prozračne keramičke materijale za povećanje zaštite do nivoa 4 po standardu STANAG. Ovi podaci označavaju da će ovaj tip zaštite uspješno zaustaviti brojne udare sa bliskim rastojanjem 7,62-mm/54R bronebojnim boepripasama Dragunova sa stalnim serdečnikom. Dostiženie zaŝity urovnâ 4 po standardu STANAG uz pomoć prozračne brone je upečatljiv pri naličii ugrozi nanesenog udara 14,5 mm/114 pulej V32 sa rastojanjem 200 m pri brzini 911 m/s.

Novye podhody

Uz razliku od sredstava zaštite za lični sastav (bronežilet) brončanih mašina ne ograničavaju potrebu u fleksibilnosti; skoree obicno zelimymi kvaliteti su sposobnost izdrzavanja mnogocislenih popadanja i obezbedjivanja popravke. Različiti načini korištenja keramičkih materijala uključivali su dio keramičke sfere u prednjem dijelu otvaranja sovjetskih osnovnih boevyh tankova za osiguranje otklona i erozije bronzanog snarjada. Ovo zauzeti integraciju se nastavlja sa nekotorymi tankami T-72 i T-80. Međutim, većina keramičkih sistema je napravljena kao dodatni komplet, to jest, sistem elemenata rezervi, koji se mogu ojačati na mašini korpusa. Ovi dodatni kompleti se sastoje od keramičkih materijala, koji se koriste u drugim slojevima materijala, koji se obično ne vide.

Jednim takvim primjerom je sistem LAST (tehnika lake dodatne sisteme), koja se koristila morskom pehotom Sjedinjenih Država na mašini LAV (8h8). Sistem broni LAST sastoji se od šestigraničnog modula keramičkih brona, koji se učvršćuju na mašini korpusa pomoću kleja, skleivajućeg pri nadavljivanju. Plitki se mogu slagati (slojama) za povećanje nivoa zaštite, a zatim se mogu primijeniti balističke obšivke za upravljanje signaturom. Bili su razvijeni slični obrazci, u kojima su se koristile krepke vezice i petli čičak za postavljanje keramičkih pločica na mašini za montažu u cilju smanjenja složnosti rada na teatru voennih radnji (u boevim postrojenjima).

Takav metod kreplenije koristio se 1990-ih godina sa brončanim ROMOR-C firme Royal Ordnance (teper je deo grupe BAE Systems). Ova brončana sastava od plastične keramike od oksida aluminijuma, priklesanih od GFRP(stekloplastikove)/alûminijeve konstrukcije. Navedeno je da je ovaj tip povezivanja, koji se koristi u proizvodnji bronki takve konstrukcije, u potpunosti zadovoljavajući, i značajno rešuje snižene karakteristike, ako proizvođač ne koristi pravilan ljepilo. Obično je dobra pročna veza, koja ne dopušta nikakvog skolovanja između stražnje površnosti keramike i konstruktivnog elementa, koji je spojen. Iako kaka-to rabota, usmjerena na soveršenstvo kačestva kleja i proizvodila, ona je imala relativno mali uspjeh. Ostale prednosti mogu se postići pažljivim odabirom geometrijskih ploča. Na primjer, šestougaone ploče koje se otvaraju zahtjevima (sm. POSLJEDNJE), tako kako oni svode do minimuma razarajućih dejstava granica. Nedavno je naučno-tehnička laboratorija Ministarstva obrane Velike Britanije patentirala šestougaoni element za korištenje u mozaičnoj komponenti. Ovaj poseban elemenat ima predstavu, koja ga odvaja od sosednih, predobražava, na taj način rasprostranjena "povređenja" (udarnog talasa) po broni.

Preokretanje rasprostranjenog udarnog talasa od plitki u pločice nije nova ideja i neki će zapravo potvrditi, da ona stupa na razumno rješenje Sovjetskog Saveza i ostavlja keramičke sfere u baštama njegovih tankova. Jedan od uspješnijih sistema broni, koji se koristi ovom metodom, je lagana savršena bronija, štiti od poraženosti vatrenim oružjem (LIBA), razvijena tvrtka Mofet Etzion Ltd (Izrail). Ova brona se sastoji od brojnih keramičkih elemenata koji se stavljaju u rezinu matricu. Ova bronza se može proizvesti tako da obezbeđuje zaštitu od 14,5-mm bronebojno-zažigirajućih (API) boepripasova, i ima dodatnu prednost, koja se uključuje, tako da se pojedini elementi mogu zameniti posle oštećenja. Paneli zadržavaju i određeni stepen fleksibilnosti i za nisku zaštitu mogu biti gotovo u bilo kojoj formi. Sljedeće, ona se može koristiti za osobne sastave (u rezervnim dijelovima zaštite), gdje, kao što je potvrđeno, osigurava vrhunsku zaštitu od mnogih zapada zahvaljujući svojoj višesegmentnoj konstrukciji. Ee korištenje rasprostranâetsâ i na legkie bronirovane mašine. Upotrebljena je na mašini Stryker suhoputnih snaga Sjedinjenih Država, koja se nalazi u naoružanju u Iraku i Afganistanu.

Risunok 19 – Krupni plan modula broni LIBA (legkoj usovršenoj broni, štiteći od poraženja vatrenim oružjem) izraelskoj

Firma Mofet Etzion, pokazala su otvorene šarike keramičke brone.

Risunok 20 – Rezultati ispitivanja strijelnih ploča LIBA

ubedljivo demonstriraju sposobnost materijala vyderživatʹ

mnogočislennye popadaniâ.

Druge nove metode za razradu bronze uključuju korištenje toga, što je poznato kao materijal, sortiramo po funkcionalnim mogućnostima (FGM). Prvobitno su istraživali krajem 1960-ih godina iu posljednjim godinama opâtʹ oslobodili interes. FGM je jedinstvena struktura, koja maksimizira prednost keramičkih materijala, da će površnost udara biti čvrsta, a stražnji sloj će biti metalni i, sljedbeno, osigurava dobru plastičnost i udarnu vezkost. Ovo je metod razrušitelja/poglotitelja, koji smo ranije razmatrali. Takvi materijali se obično sastoje od keramičkih prednjih panela, spečenih sa završnim slojevima sa velikim sadržajem metala. Metallokeramičeski razrušavajući slojevi mogu se tako koristiti u kvaliteti naružnih (prednjih). Ovi materijali su mješavina keramike i metala pri značajnim dijelovima keramike. Na primjer, laboratorije suhoputnih snaga Sjedinjenih Američkih Država dale su eksperimente s monoboridom titana, koji se postavlja kao metalokeramika i sastoji se od polusloja, svaki s više sadržaja titana po mjeri toga, kao obrazec koji se razmatra od prednjih panela (poverhnosti udara) do zadnjeg. Zadnââ poverhnostʹ sostoji iz čistog titana. Bronâ od aluminijumskog splava sa oblicnim materijalom FGM obezbedila je vrhunsku zaštitu od 14,5-mm snopa V32 u skladu sa katanoj gomile broneja (RHA). Potencijalna prednost ovih materijala je da oni mogu da obezbede najbolju zaštitu od mnogih posipanja, od same keramike, međutim, moderni podaci govore, da su njihove karakteristike sve niže niže karakteristike uobičajenih brončanih keramičkih materijala.

Kompozicioni materijali s metalnom matricom (MMS) također podižu nekotoru nadeždu u osiguranju povećane mogućnosti držanja mnogih popadanja u skladu s keramičkim materijalima. Odin takoj obrazec nudi firmu Exote Oy. Ona je proizvela kompozicioni materijal sa metalnom matricom na bazi karbida titana, koji, kao što su zastupili predstavnici firme, obezbeđuje zonu povređivanja, koja je samo na 20-30% veće površine poprečnog sečenja pula. Kompozicioni materijal sa metalnom matricom primenjuje se na način, sličnim velikim keramičkim materijalima, spojem sa potpornim materijalom, ili sa stalkom, aluminijumom, ili sa voloknistim kompozicionim materijalom. Pri udaru konusa (rassmotrenog ranije) rasprostranâet nagruzku snarâda u odnosu na veliku površinu površine, snižavajući na taj način plotnost kinetičke energije, aktivna na opružnom materijalu. Tverdye čestice karbida titana (~ 1500 VHN) rasturaju se, ali zahvaljujući čvrstoj metalnoj matrici, u koju su postavljene čestice, rasprostranjen treŝin ograničen. Proizvođači potvrđuju da je 7,62-51 mm širine WC-Co može biti zaustavljena broneja sa konstrukcijskom čvrstoćom proizvoda 52 kg/m², koja je stvorena kao kompozicioni otporni materijal sa voloknom od aromatičnog poliamida. Ovi kompozicioni materijali sa metalnim matricama mogu se proizvesti pri korištenju procesa samorasprostranjenog visokotemperaturnog sinteze (SHS).

Risunok 21 – Bronâ Exote firme Exote Oy razbivaet probivaûŝij

snarâd i isklûčaet poraženie. Udar drobitsâ i raspredelâetsâ

po višej konusoobraznoj površnosti, koja je efikasna

pogloŝaet énergiû snarâda.

Kommerčeskie varianty

U ovim danima postoji mnogo varijanti keramičkih pločica za nabavku sistema osobne zaštite i kompletnih kompleta zaštitnih rukava za lagane boevske bronirovane mašine. Firma IB Deisenroth, posebno obezbeđenje zaštitnih rešenja za više od 20 godina. Kao primjer primjene njezinih bronaca, je sistem MEXAS (moduliran, izmjenjivački sistem broni), koji se uspostavlja na kanadskom BTR M113 za djelovanje u Bosni. Predstavnici firme ustanovili su i sličan sistem na razvijenoj firmi Mowagmašinu LAV III (8h8), opâtʹ že za kanadske suhoputne vojske. U ovim primjerima bronze iz keramičkih pločica MEXAS uspješno je postavljena mašina metalnih korpusa. Ova bronza je postavljena i na Boevoj mašini Stryker Sjedinjene Američke Države za zaštitu od 14,5-mm bronebojnog pula, iako u porukama govori da se ona ne postavlja na mašinu u vreme mirne pripreme, tako da dodaje u masu mašine 3 t.

Ima i mnogo dobavljača keramičkih sirovina, iako doživljavamo u Europi na nekoj razini ograničenih postavki materijala za vruće presovanje. Keramika za vruće pritiskanje ima tendenciju da se pročne i osigurava izvrsnu zaštitu od vatrenog oružja i, sljedbeno, ove vrste keramike za izradu bronza. Međutim, spečeni keramički materijali poput Sintox FA firme Morgan Martoc imaju dugu rodoslovnu u kreiranoj broni. Firme MON-9, ETES, VAE Systems, Ceradyne i CoorsTek također proizvode velike vrste keramičkih materijala obično od ploča tipa SAPI do plitka brona za mašine i aviona. Međutim, ključni momenti izrade kompleta keramičkih bronki su uspješna integracija, koja se štiti, i više toga, garantira, što su pouzdani u boevskim uvjetima.

Moguće je pretpostaviti jednu problem, koji će osloboditi većinu komandira na polju boja, biće ova sistem zaštite vojnika. Većina može osnovati svoje iskustvo u vezi sa keramičkim materijalima na tom, što su vidjeli u kuhinji pri razbijanju fajansovog posuđa. Nije interesantno, ne govorim o obracanju sa keramickom broncom uz pomoc kuvaldi, većina sistema treba da bude dovoljno snažna, da izdrži silne udare ili iznos.

Ocena

Bez obzira na visoke karakteristike keramičkih materijala, ne moraju se razmatrati kao jedinstveni magazini za servisiranje sistema zaštite. Oni su svi paraziti u prirodi i, sljedbenici, ne mogu napraviti bitni uložak u konstrukciju mašine. Razlog tome su njihova nesposobnost da izdrže ustalu nagruzku na konstrukciju i, ne u manjem stepenu, poteškoće u proizvodnji keramičkih delova složene forme. Osim toga, oni posjeduju poniženu sposobnost zadržavanja mnogih popadanja u skladu s drugim materijalima, takvima kao što su stalʹ, titan i alûminij. Pri korištenju metalnih dejstava probivanje je ograničeno na oblast do jednog-dvuh kalibrova od točaka udara, a pri korištenju keramičkih materijala, to je djelovanje rasprostranjeno na cijeloj geometrijskoj ploči, kako bi ona bila velika. Sve je još važnije, kada je jedan od najbrojnijih modernih ugroza ishoditi od ognja težkih pulemetova, kao što je ruski 14,5-mm KPV. Iz ovog brojnog oružja može biti pušteno na odabranom mjestu za nekoliko minuta i, sljedbeno, u ovim slučajevima potrebna je dobra sposobnost zadržavanja mnogobrojnih upada. Međutim, keramički materijali obezbeđuju prednost tamo, gde je verojatno samo jednolično upadanje, na primer, u avionima i u primeni teških brona. Kao rezultat keramičkih materijala, široko se koristio u sidenijama ekipažeja i bronirovanih vertoleta i transportnih aviona. Na primjer, firma VAE Systems je razvila monolitnu kovšeobraznu sidenu za letnjikovac vertoleta UH-60M, izrađenu od keramičkih materijala. Slične strane su izrađene sa upotrebom karbida bora i oslonaca iz materijala Kevlar za vertoleta AN-64, kao i aviona S-130. Korištenje keramičke bronze za bočnu ekipažu postalo je prihvaćeno metodom zaštite ekipaže i osiguralo je keramiku koja je prva usmjerena u vojnom korištenju – vileta vertoleta u Vjetnamu.

Risunok 22 – Zadnja strana tolstoj keramičke pločice, kotoraja

polučila udar vysokoskorostnoj pulej . V étom slučae pulâ

byla potpuno zaustavljena, odnako povreždenie

rasprostranilosʹ na vsû ploŝadʹ plitki.

Keramički materijali postaju i manje privlačni, kada naklona bronza. Razmještanje metalne bronje pod oštrim uglom na boevskim broničnim mašinama bilo je opći položaj u vremenu druge svjetske vojne, na primjer, na tankovima, kao što je T-34. Međutim, prednost, koja može biti obezbeđena metalnom pločom, smeštena pod uglom do podletačeg izvora, ne koristi se na taj način kao keramika. U metalnoj broni efikasna debljina vozrasta sa vozrastanjem ugla. Sljedeće, snarâd treba probati više materijala i istovremeno se podvrgnuti izgibajućoj nagruzci zahvaljujući geometriji broni. Keramički materijal pod oštrim uglom također povećava debljinu materijala po cijenama snarâda. Međutim, kada se snarâd upada u soprikosnovenie sa bronovima, polusferični talas polazi od točih udara, ali se ohrabruje na granici podele između keramike i oslonac u usmeravanju, perpendikularne granice razdvajanja. Sledovatelʹno, razrušiûŝaâ volna pri rastâženii ne imeet otnošeniâ k preimuŝestvu naklona. Sledeće podčerknutʹ, keramičeskie materijali ne funkcionišu sve loše pod ostrimi uglama, ali verno to, što oni ne deluju tako dobro, kao što su mislili ili nadejali. Osim toga, oni usilijevaju rikošetiranje pri velikim uglovima naklona.

Buduŝee

Tak kuda mogu naći keramičeskie brončeve materijale? Za početak poboljšane sposobnosti zadržavanja višestrukih upadanja može se već u sadašnjem trenutku postići putem uključivanja keramičkih materijala u odgovarajuću omotaču putem rasredočenja keramike u matricama tipa konstrukcija (na primjer, LIBA), putem smanjenja veličina, kako se koristi u mozaičnim konstrukcijama brona, ili putem manje čvrstih, no više uprugih karbidnih materijala s pročnoj vezi. Sljedeće, bilo koje postupno mijenjanje u karakteristikama materijala dovodi do čvrstog i čvrstog materijala, koji je sposoban izdržati sljedeće za druge udare snarâda. Nažalost, u odnosu na keramičke materijale postoji opće pravilo, čime se pravi materijal, on postaje više krupan.

Drugi uspjesi mogu biti postignuti u obradi sirovina i, posebno, smanjenju cijene keramičkih materijala višeg nivoa, kao što su diborid titana, karbidna krema i prozračni keramički materijali, razmatrani su gore. Alternativno, uspjesi mogu postati primjetni, kada istraživači počnu bolje skidati podršku i održavati ih. Ili se zapravo mogu pojaviti metode bolje veze, što će osigurati mogućnost spajanja keramike s metalnim osloncem bez upotrebe polimernih klejeva. U svakom slučaju postoji, vjerovatno, nebolʹšaâ ishodna točka povećana ih čvrstoća. Na kraju, svi su oni od samih tvrdih materijala. I znatno tverže snarâdov, kotorye oni razrušaût.