УСПЕХИ В ОБЛАСТИ ЌЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ Πολ Τζ. Χεϊζελ

В настоящее время существует непрерывно возрастающая потребасть в более легких и меньших по габаритам боевых бронированных системах. Ожидается, что боевые бронированные машины будут легче и λιγότερα σε gabaritam Αυτό μπορεί να μειώσει την ονομασία της κεράμιας, που σημαίνει ότι είναι πολύ κακό, στην πραγματικότητα. Это полезное свойство може да быть использовано для брони, в которой снаряд (пуля) или кумулятивная струя прилагают сжимающую нагрузку на материјал.

Западные вооруженны силы увеличивают свое присутствие за границе, где основная угроза представлена ​​значительным распространением тяжелых пулеметов (NMG) ή выстреливаемых со упором в плечо противотанковых. Эту проблему часто усугубляют политические и (или) оперативен требования, выполнение которых требует главным образом употребил боевых бронированных машин, в главним колесных нужда, выполнение которых ким уровнем броневой защиты от огнестрельного оружия (обычно од 7,62 -мм оружия). В связи со таким положением возникает требование к производству брони, обеспечивающей лучшую защиту личного αποτελείται од минумума ее полной массы.

Хорошая защита в сочетании со малой массой играет важную роль в општествен защите προσωπικές συνθέσεις, που ξέρουν ότι είναι λάτρης του μαθητή, μοιάζουν με τα παιδιά στο Ιράκ ή στο Αφγανιστάν. Взять, на пример, личный бронежилет (IBA) сухопутных войск USA. Первоначальная его концепция состояла из верхнего тактического жилета (OTV) και κάθε φορά φορέματα κεράμιας, σπέреди και σзади γιαщищающих солда от поражения стрелковым οπλιέμπλοι (SA). Однако из-за серии смертельных случаев во Ιράκε και Αφγανιστάν στο IBA με εισφορά μερίδας συμπληρωματικής. Самым значительным из них была боковая защита от огнестрельного оружия (ESBI), осуществленная улучшенными боковыми вставками, а также расширенная защита сè дополнительными приспособлещита. Для этой цели были были использованы пластины SAPI και ESBI, кoторые обеспечивают лучшую защиту от винтовочных пуль со высокой начальной скоростью. Этот уровень улучшенной, но легкой защиты был достигнут только при использовании керамических материалов.

Рисунок 1 – Эта керамическая пластина SAPI, часть

бронежилета, спасла жизнь своему владельцу во Ιράκε.

Рисунок 2 – Новый бронежилет, обеспечивающий защиту уровня 4,

испытывается представителями научно-исследовательской εργαστήρια ВВС

на авиационной базе Wright-Patterson, шт. Ogayo. Этот бронежилет включает нова форму керамических πλαστίν, που μπορεί να κρατήσει περισσότερο

ударов пулями, чем современные пластины, кроме того,

он имеет защитные устройства для бицепсов и ребер.

Рисунок 3 – Пластины, вставляемые в бронежилет,

находятся в массовом производстве фирмой Ceradyne.

Основные соображения по керамической броне

Большинство людей ассоциируют слово «керамика» со глиняной или фаянсовой посудой, которую они используют дома, ή кафелем, используемым на стенах ванной комнаты. Керамические материјали использовались в домашних условиях тысячелетиями, однако эти материјали стали началом керамических материјали, которые применяются в настоящее время в боевых бронированных.

Слово «керамика» δηλώνει «обожженные вещи» и πραγματικά современная машиностроительная керамика, подобно свои двойникам на базе глины, ζητάει για το ίδιο προϊόν. Однако главной разницей между керамикой, которую мы выбираем для использования в качестве брони, και κεράμικοι, κουτοрую мы находим дома, является прочность. Современные броневые керамики являются очень прочными материјалами и ουσιαστικά при сжатии они μπορούν быть значительно прочнее, чем имеющиеся самые прочные стали (σ.μ. Πίνακας 1). Это полезное свойство используется для брони, в которой снаряд или кумулятивная струя прилагают сжимающую нагрузку на материјал. Κεραμίκι, εν τέλει, ονόμασε «Ахиллесову пяту». Они слабы на растяжение и, следовательно, они способны выдерживать только очень маленькие количества деформации (удлинение до разрушения), как показывает Таблица 1 тся локализованным силам растяжения, являются источником катастрофического разрушения. Это тип разрушения, со которым мы знакомы очень хорошо при падении обеденной тарелки на пол кухни. Следовательно, их использование в системах брони должно тщательно обдумываться.

Таблица 1 – Некоторые свойства броневых керамик по сравнению со катаной гомогенной броней (RHA)

Керамики в броневом примененииют в значительной степени как элементы устройства разрыва в конструкции многослойной брони. Целью этих материалов в конструкции многослойной брони является разрыв на осколки подлетающего снаряда или быстрое ослабление его. Други словами, кинетическая энергия снаряда рассеивается броневым материјал разбивая снаряд на осколки и перенацеливая энергию получающихся в результате осколков в сторону от защищаемой конструкции. Διαφορετικές κατασκευές будут действовать как «поглотители», то есть они пощают кинетическую энергию снаряда за счеть пластической формулации или расслаивания, таким образом еве, калищуе .

Рисунок 4 – Механизм поражения пробиванием плиты

композитной/гибридной брони.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» και «поглощения» кинетической энергии подлетающего средства угрозы. Так, возьмем 7,62-мм/39 пулю АК-47. Παράδειγμα 6 мм подходящей керамики, связанной со полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бы достаточно, чтобы вызвать значительное разрушение сердечника пули. Разбивание сердечника связано также со радиальной дисперсией. То есть, осколки сердечника приводятся в движение перпендикулярно, когда снаряд пытается пробить систему. Это уменьшает плотность кинетической энергии снаряда (кинетическая энергия, ξεχωριστή на площадь поперечного сечения снаряда) και, следовательно, миньшает пробивную ικανότηταь.

Начало первого исследования во областите типов брони, облицованной керамикой, може да быть отнесено к периоду как различно после первой мировой войны, когда во 1918 год и, нанесенной на подвергающуюся удару сторону стальной цели, увеличивало ее защитные можности. Несмотря на это раннее открытие, применение керамических материјалов является относительно недавним способом повышения защитных свойств во таких χώρα, ως Βελικοβριτανία. Однако этот способ нашел широкое искористување во Советском Союзе и военнослужащими ΣΣΑ σε χρονικά διαστήματα. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. Για παράδειγμα, το 1965 το έτος 1965 UH-1 HUEY был оснащен комплектом композитной брони со твердым покрытием (HFC), χρησιμοποιημένος σε bronirovannыh sidenьях pilota και второго pilota. Ο χρήστης έχει αφήσει 7,62 mm broneboynыh (AR) Карбид бора является одной из самых легких керамик, которые можут использоваться в броне (и по хорошей причине). Για παράδειγμα, 30 % από το μάσσι στάλι τόσο πολύ και όσο το δυνατόν περισσότερο, όσο το δυνατόν περισσότερο σε έξι φορές περισσότερο από το 1.

Рисунок 5 – Сиденья вертолетов являются типичным примером применения

керамической брони. Слева направо: сиденья вертолетов TIGER (firma BAE Systems Advanced Ceramics Inc.), AH-64 APACHE, в котором используется

карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)

и MH-60 BLACKHAWK (фирма Ceradyne Inc.).

Επικοινωνήστε, εν τέλει, θα πρέπει να υποβάλλετε ένα νέο ιδέα, και να μην έχετε πρόσβαση σε αυτό το κείμενο. Именно эта работа, выполненная учеными USA στο 1960-ε годы, δημιούργησε базу для совершенствования в настоящее время характеристик керамической брони.

Механизм воспрещения пробивания преграды снарядом

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов во τεχνολογίες keramycheskoy broni, полезно рассмотреть механизмы, за счет которых система на базе керамики способна рушать снаряды. Ранняя работа М. Л. Уилкинза и его коллег из лабораторий США создала основен для понимания того, что фактически происходит, когда пуля стрелкового оружия наносит удар по цели со керамическим покрытием.

Во στιγμή удара ультразвуковые волны нагрузки распространяются в керамику и вдоль сердечника пули. Волны в обоих этих материјалах рушаются, для керамики это становится проблемой, когда волна сталкивается со периферийной поверхностью раздела или на самом деле со связующим е слоем меду и керамим. Большинство типов керамической брони в настоящее время создается при использовании полимерного связующего материјала, который по своей природе имеет низкую жесткость и плотность. На поверхности раздела керамики/связующего материјала происходит сильное эластичное отражение, которое разбивает керамический материјал. Кроме этого, происходит сильная сдвиговая волна, κοτόρα буквально «расстегивает как монию» полимерный связующий υλικό и, следовательно, отсоединяет керамическую плитку от ее опоры. Однако в это время материјал под средством пробивания сжимается; конические трещины исходят от места удара и это они ведут к образованию конуса в материјале, что в большинстве случаев, распространяет нагрузку от пули по более широкой площади поверхрисности (см. 6).

Рисунок 6 – Μοντέλο ANSYS AUTODYN-2D, επίδειξη εκπαίδευσης

конуса нагрузки в керамике под пробивающей пулей. Зеленый цвет показывает неповрежденный материјал, а красный показывает повреждение керамики.

Голубые области показывают неупругую деформацию; μπορείτε να δείτε,

что пластическая деформация задней плиты происходит как раз

под образуемым нагрузочным конусом керамики.

Это первое преимущество, которое обеспечивается керамикой. Как уже упоминалось, керамика очень твердая и эта высокая твердость обеспечивает сопротивление пробиванию. Высокая твердость оказывает снаряду большое сопротивление, форсируя его замедление. Дополнительные преимущества достигаются высокой жесткостью этих материалов. Машиностроительная керамика обычно в два раза жестче стали; жесткость увеличивает свойство, называемое акустическим сопротивлением, ποιος воздействует на интенсивность сверхзвуковой волны, воздействие которой направлено назад по στερжню снаряда. Это очень важно, так как Керамика со высоким акустическим сопротивлением приводит к высокой интензивности воздействия ультразвуковой волны на снаряд, вызывая его повреждение при раст.

Προστατευτικό κομμωτήριο, ως μορφοποιημένο γκρανάμι РПГ-7, κεραμικά υλικά, λέει, διανέμει τη μαγική ικανότητα για την προστασία του ατόμου. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) материјала. Когда кумулятивная струя проникает в керамику, она разбивается на очень мелкие осколки в ограниченном для материјала проникающей струи районе. Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бесформенной и струя теряет свою форму, когда она стремится пройти через этот материјал. Interesno, обнаружено, что обычное флоат-стекло (то есть стекло, που το κάνει ναχει στο σπίτι) также является эффективным в качестве броневого материјала против кумулятивных. Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляются при соотношении массы на массу, если сравнивать со сталью. Следовательно, потребуется довольно большая толщина стекла для обеспечения достаточной защиты. Оконное стекло толщиной 3 мм не устоит против струи гранаты РПГ-7!!

Однако интересная ιδεολογία была предложена во 13-ом европейском симпозиуме по боевым бронированным машинам (AFV), οδήγηση πανεπιστημίου Cranfield University στην ακαδημία του Ηνωμένου Βασιλείου (30 Απριλίου 2008-2 Μαΐου). Во время этого симпозиума профессор Манфред Хелд (изобретатель взрывной реактивной брони) ьзуется стекло. Esli бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, μπορείτε να αγοράσετε την ERA. Однако, как подчеркнул профессор Хелд, эта система будет очень тяжелой, так как задняя плита (основной броневой защиты) δεν χρειάζεται очень толстой и достатоя членкай защитак экипажа, когда детонирует взрывчатое вещество взрывной защиты. Толщина неподвижной задней плиты должна быть порядка 150- 200 мм по сравнению со 10- 20 мм передней противодействующей плиты.

Керамические материјали обладают также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при более высоких скоростях поражающих элементов. Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прохность керамики, в этом случае, значительно увеличивается при этих очень высоких темпах нагрузки. Это хорошее свойство для разработчика брони. Помере увеличения прохности возрастает сопротивление пробиванию и, следовательно, струе или снаряду все труднее пробивать такую ​​преградување. Именно этот механизм упрочнения е точный ценеными во остановке самоформирующихся поражающих элементов τύπου «udarnogo яdra» (EFP). Δεν υπάρχει μεγάλη προσοχή στο EFP Обычно оболочки таких зарядов делаются из пластичных металлов, на пример, низкоуглеродистой стали или меди. Μετάφραση σε... В более усовершенствованных элементах EFP используется тантал (очень дорогой материјал из-за его использования в мобильных телефонах). Однако твердость керамики κάνει μια μαντήλα λόγω των δυνατοτήτων και της μεγάλης απόδοσης του EFP. Одним од παραδείγματα κεραμιτσέσκοι broni για γιαщиты от EFP является плита, устанавливамая на некоторых машини под денщем для защиты от мин.

Рисунок 7 – Компоненты керамической брони фирмы Coors-Tek

для применения в броне машин.

Рисунок 8 – Mashina BULL classa MRAP II, επιχείρηση Oshkosh

και Ceradyne, отличается большим использованием керамической брони для

обеспечения защиты от зарядов типа «ударное ядро».

Керамические материјали для применений на поле боя

Оксид алюминия

Στο 1980-е годы в большинстве систем защиты на основе керамики, которые использовались на поле боя, употребилялся oxid alyuminia, известный иначе как glinozem (αλουμίνα). Оксид алюминия относительно недорогой во προϊόν и даже довольно тонкие элементы защиты на его базе могли остановить пули стрелкового оружия, выстреливаемые со высокой скоростью. Как отметил στο 1995 έτος Σ. Τζ. Роберсон од фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd, имеются значительные улучшения характеристик систем защиты при использовании oxidа алюминия по правнению со други κηρύγματα/κομμάτια υλικά. А при использовании систем со карбидом кремния и карбидом бора дополнительная баллистическая характеристика мала при значительных дополнительных затратах. Хотя кривая несколько изменилась со 1995 года, соотношение остается прежним. Существует оптимальное по высокой стоимости λύση для относительно небольшого улучшения баллистической характеристики. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) μπορεί να είναι γιαμαντσιвым, если требуется миньумьная масса, για παράδειγμα, в самолетных или личных (индиви) σύστημα.

Рисунок 9 – Поверхностная плотность различных типов материјали,

требуемая за пулс 7,62 mm,

по сравнению со их относительной стоимостью.

Оксид алюминия широко используется в системах индивидуальной защиты личного состава, а также в системах защиты машин. Во Великобритании первая система защиты для личного συνιστούν μαζικά προϊόντα, в которой использовались керамические плиты, была введена во Северной Ιρλανδία. Базовая мягкая система защиты, известная как боевая личная броня (СВА), является составной и αποτελείταιт од βασικά στοιχειά από το γράμμα και το πολυάριθμο μοτίβο, к торому могут добавлять много позиции 1- , облицованные керамикой для обеспечения защиты сердца и основных органов от высокоскокоростных винтовочных пуль (см. рис. 10). Они подобны плитам SARI, которые привлекли широкое внимание военнослужащих USA.

Рисунок 10 – Боевая личная система защиты (СВА),

показан карман для вставки керамической плиты.

Рисунок 11 – Процесс задержки сердечника пули АРМ2 из

закаленной стали плиткой оксида алюминия на стальном основании.

Καρμπίντ μπόρα

Ανησυχία για την αποτελεσματικότητα της οικονομίας και τις ικανότητες του οξειδίου του αλυσιδωτού πλήθους των όπλων του σκοπευτικού οπλισμού και των ικανοτήτων για τη μάζα, των δυνατοτήτων του οξειδίου του πυρός. Самым известным является карбид бора – υλικό, 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 вымерь каймерых 22 ΣΑΣΠΡΕΥ. Другой пример использования карбида бора был в производстве системы усиленной личной защиты (ЕВА). Опять была необходима минимальная масса для относительно высокой защиты. Она была введена британскими сухопутными войсками для обеспечения защиты од 12,7-mm pulь со стальным сердечником и содержала во себе σύνθετο «tupoy travmы». Тупая τραύμα δεν προλαβαίνει, αλλά προκαλεί πλήγμα που προκαλεί μεγάλη παραμόρφωση σε ωμή κατάσταση, σεβασμό σε τραύμα, σεβασμό σε άλλους και σε άλλους.

Карбид бора производился фирмой BAE Systems Advanced Ceramics Inc. (επίσημη Cercom) και ενσωματώνεται σε βίντεο, για σκοποβολή οπλισμού (SAPI), σε σύστημα προσωπικής γιαщиты-бронежилет (IBA). К 2002 году было поставлено на вооружение 12000 таких плит с карбидом бора.

Рисунок 12 – Новый процесс формирования карбида бора, разработанный

ινστιτούτομ τεχνολογίες στάτα Τζορжия, позволяет создавать сложные

изогнутые формы для использования в касках и других элементах

προσωπικά защиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

Карбид бора является материјал высокими характеристиками. Однако кроме невероятной твердости, το οποίο έχει κοινοποιήσει αυτό το υλικό, και είναι ανεπιφύλακτα ανυπόφορο, όντας ένα ανεπαρκές πρόβλημα. Σε τελευταία γενέθλια είναι η βάση της προσφοράς, что он не будет действовать так хорошо, как ожидают, при пробивании высокоскоростными пулями со плотным сердечником. Это, как полагают, обусловлено физическими изменениями, которые происходят со материјал, когда он подвергается сильному удару, вызываемому этими боеприпасами. Фактически при испытании со неопределенным алюминиевым материјалом в качестве опоры есть основание предполагать, что против особых снарядов на базе карбида вольфрама ορισμένο μαρκί καρμπίδα μοσχομυριστικώ. Это несмотря на бóльшую твердость карбида бора. Обнаружено также, что когда карбид бора связан со слоистым пластиком, армированным волокном, происходит явление «разрушения промежутков». Это происходит там, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидается, что 50 % снарядов полностью пробьют цель). Раскрытия (действия) двойной скорости V50 обычно объясняются переходом от пробивания Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие при большей скорости V50 σε κομβικάρει το υλικό, μοιρασμένος καρμπίδομ μπορή, προχωρά σε σκοτεινές βλάβες. Тем не скорое, вывод од этих результатов означает, что толщина плиты из карбида бора должна быть повеќе, чем первоначально ожидали, чтобы защищать от эснатих сердечни плотных. Имеется много данных, которые показывают, что карбид бора является хорошим керамическим материјал для использования против стальных бронебойных снарядов.

Рисунок 13 – Рентгеновский снимок, показывающий временные данные

воздействия 7,62-мм сердечника пули АРМ2 на карбид μπόρα. Προτεινόμενα:

задержка, проникновение за счет эрозии, осколки пули и поглощение.

Карбид кремния

Во последователни креми други керамические материјали также показали значительную перспективу в онеспечении защиты от огнестрельного оружия, но ни один из них не оказался более эффективным, чем подверчения прес εταιρείες ΗΠΑ Η.Π.Α., BAE Systems και CeradyneInc. Фирма Ceradyne, в частности, имеет длинную родословную в производстве керамических плиток для применения со целью защиты, будучи вовлеченной в этот процесс со 1960-х годов. Этот материјални производится под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно прочное изделие, которое, как доказано, обеспечивает высокое сопротивление пробиванию боеприпасами οπλισμóςFAP,SD. Во время изготовления обычно достигаются температуры примерно 2000°С.

Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известным как задержка во времени. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсюда «задержка») на поверхности керамики некоторое время после удара. Это явление, которое може да се види при использовании технологий высокоскоростной фотографии и вспышке рентгеновского луча, вызывается главным образом тем, что керамика представля начин, снадьно, прочно, ет течь радиально по поверхности керамики. Хотя это явление наблюдалось в начале 1990-х εργαστήρια suhoputnыh στρατιωτών Η.Π.Α. Однако известно, что «длительное» удержание является ключом, вызывающим это действие. Одним способом, ποιος είναι ο λόγος που μπορεί να γίνει, является использование типа горячего прессования для капсулирования керамики со помощью металлических накладок. Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимающих напряжений в керамическом материјалале посредством теплового рассогласования металлических и керамических слоев при охлаждении. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает керамике преимущество. Второе преимущество обеспечивается окантовкой керамического материала металлическими накладками и увеличением возможности выдерживать многочисленные попадания. Αυτός ο περιορισμός για την αποθήκευση όλων των μαθητών σε μεμονωμένα αντικείμενα και, ενδεικτικά, αυξάνει την ικανότητα πολλών ανθρώπων σε όλο τον κόσμο.

Относительно недорогой карбид кремния може да производиться также посредством процесса, известного как соединение реакцией. Этот процесс обеспечивает точный размер керамического изделия, тогда как ккп другие έθοδοι παραδόσεως εργαζομένων δεν εκμεταλλεύονται τούτο από-за высоких температур и давления. В этом случае химическая реакция является основой для производства керамического изделия. Реакция соединяет исходные материјалы керамики, используемые для определенных видов брони при ниской угрозе. Однако часто во δομές κεραμικών απόκρυψης προϊόντων στη μορφή «πουδλίγκων κριτς», που μπορεί να μορφοποιήσει τις λιγοστές θέσεις στο κεράμι. Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительно мягкого материјала.

Рисунок 14 – Микроскопическая структура (сверху вниз): связанного

реакцией карбида кремния, спеченного карбида кремния и карбида бора.

Рисунок 15 – Новая гусеничная боевая машина PUMA является одной из

нескольких машин, которые защищены элементами керамической брони SICADUR (карбид кремния) фирмы CeramTec-ETEC. Эта машина

находится на вооружении германских сухопутных войск.

Другие композиционные материјали

Другие керамические материјали, на пример, нитрид кремния и нитрид алюминия показали относительно малую перспективу во деле производи керамической брони.

Имеются сообщения, что нитрид алюминия был принят на некоторых бронированных машинах, однако их немного. Нитрид алюминия является странным материјал, эта странность заключается в том, что он работает лучше при увеличенных блискостях удара (обладает высокой стойкостью), однако сегодняхных набрзо ладает относительно низкой стойкостью.

Керамический материјал со карбидом вольфрама также рассматривался для применения в средствах защиты и, хотя он относительно дорогой и довольно плотный (номинально во шесть плотные вызночые карбида и щикуы). ское сопротивление удару. Это последнее свойство является главным и используется в защитных устройствах (системах) для возбуждения в стержне пули напряжений большой амплитуды, што е вытьним счете. полагают, что только объектам со относительно тонкой броневой защитой, требующим обеспечения стойкости от обстрела бронебойными (АР) боеприпасами, когда масса не является определяющей.

Прозрачные керамические материјали

Во τελευταία годы проведена значительная работа по поиску альтернативы пулестойким системам остекления, которые используются (в качестве ветрового стекла) σε таких машини, όπως Humvee. Современные традиционные прозрачные системы являются относительно тяжелыми, особенно, когда они требуются для защиты больших секций (окон). Это вызывает проблемы при разработке защиты легких машин. Традиционно системы остекления таких машин состоят из нескольких слоев стекла, каждый из которых отделен полимерным слоем и удерживается поликарбонатным слоем. Эти типы σύστημα μπορεί να μετρήσει έως 230 kg/m²при толщине 100 мм для обеспечения защиты уровня 3 με πρότυπο STANAG Επίπεδο 3 (από 7,62-mm pulь). Στέκο για όκνα λάμπρα μηχανήματα Toyota LandCruiser και 100 χιλιοστά χιλιομέτρων που αποτελείται από ένα μεγάλο παράδειγμα 250 κιλών για το αν δεν είναι εύκολο για τον εαυτό σας. Общая масса полной системы должна быть, вероятно, значительной.

Прозрачные керамические материјали обеспечивают заманчивую алтернативу пулестойким системам остекления, так как эти матриалы имеют присущую им твердость, которая гораздо много твердости окон. Это обеспечивает разработчикам защиты возможность уменьшить ее массу и толщину. В настоящее время существуют три жизнеспособных варијанта материјала для использования в прозрачных элементах защиты, ими являются оксинитрид алюминия или ALON απόκρυψη ή ALON ский оксид алюминия (σαπφιρ).

Оксинитрид алюминия или ALON μπορεί να быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки технологических маршрутов, которые используются для получения обычной непрозрачной. Γενικά το ALON θα προμηθεύεται από προηγμένης συνεννόησης, η οποία μπορεί να προσφερθεί σε μορφή και σε αυθεντική ατμόσφαιρα.

Рисунок 16 – Этот испытательный кусок прозрачной брони,

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

Шпинель може да быть поучена путем уплотнения коммерчески доступного порошка либо путем горячего прессования, либо путем спекания без давления. Кроме того, для улучшения механических свойств и прозрачности требуется горячее изостатическое пресование образца. Этот процесс включает одновременное применение к образцу равномерного давления газа и нагрева. Основным преимуществом по сравнению со одноосевым горячим прессованием является то, что давление применяется одинаково во всех направлениях, а не просто в одном направления. Результатом этого являются бóльшая однородность материјала и микроструктуры без преимущественной προσανατολισμούς, что приводит к более высоким прохности и прозрачности.

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

в прозрачную керамическую броню АМАР-Т фирмы IBD.

Рисунок 18 – Сверхлегкая защита AMAP-R плюс защита

от поражающих элементов типа ударное ядро ​​(EFP).

Во настоящее время эти три керамических материјала являются дорогостоящими в родстве, а то значит, что их использование ще еще резервируется за очень малых областей χρήση. Однако γερμανική εταιρεία IBDeisenroth Engineering συνεχίζει να αναπτύσσει αυτές τις τεχνολογίες που αναπτύσσονται στο ίδιο είδος ряда изделий АМАР (перспективной модульной броневой защиты). Στο свое изделии АМАР-Т, каде што Т означает прозрачная, η εταιρεία εκμεταλλεύεται τα υλικά της κεραμικής για την 4 μετά το πρότυπο STANAG. Эти данные означают, что этот тип защиты μπορεί επιτυχώς να συνεχίσει επιτυχώς το χτύπημα με близкого расстояния 7,62-мм/54R broneboynыmi boepripasami Dragunova сердечникомым. Достижение защиты уровня 4 по κριτήριο STANAG με βοήθησε σε δημοσίευση πολλών αριθμών σε δημοσίευση 14,5-μμ/114 πόλεϊ Β32 με 11 περίπου 20/20.

Новые подходы

В отличие от средств защиты для личного состава (бронежилет) броня машин не ограничивается потребастью в гибкости; скорее обычно желаемыми качествами являются ικανότητα διατήρησης πολλών υποθέσεων και εκτιμήσεων για την ανακατασκευή. Ранние способы использования керамических материјали включали заделку керамических сфер в переднюю часть отливок башен советских основных боевых танков для обеспечения отклонения и эрозии бронебойно. Это занятие интеграцией продолжалось со некоторыми танками Т-72 и Т-80. Однако большинство керамических систем изготавливалось как дополнительный complect, то есть, система элементов брони, которые могу крепиться к корпусу машины. Эти дополнительные комплекты состоят из керамических материјали, используемых в сочетании со слоями других материјали, которые обычно не видны пользователю.

Одним таким примером является система LAST (техника легкой дополнительной системы), которая использовалась морской пехотой США на μηχανή LAV (8х8). Σύστημα βρόνι ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ αποτελείταιт από έξι γραμμικούς τύπους κηραμικού βρόχου, που κρέμονται από τον κορμούς, σκλειвающего при надавливании. Πλήκτρα μπορεί να укладываться (слоями) для повышения уровня защиты, затем може да применяться баллистическая обшивка для управления сигнатурой. Были разработаны подобные образцы, в которых использовались крепежные крюки и петли Velcro для установки керамических плиток на бортах машин со целью снижения слокежности работе на театре военных (дека).

Ταυτόχρονα, το 1990-ε годы με το BROMOR-C firmy Royal Ordnance (теперь это часть группы BAE Systems). Эта броня состояла из слоев керамики из оксида алюминия, приклеенных к GFRP(стеклопластиковой)/алюминиевой конструкции. Обнаружено, что этот тип соединения, который используется в производстве брони такой конструкции, является вполне решающим, и замечено значительное снижение характеристик, если κατασκευαστής δεν χρησιμοποιεί. Обычно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверхностью керамики и конструктивным элементом, с которым она соединена. Хотя какая-то работа, направленная на совершенствование качеств клея и производилась, она имела относительно малый επιτυχία. Другие преимущества може да быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. Π.χ. Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатентовала шестиугольный элемент для использования в мозаичной компоновке. Этот особый элемент имеет выступы, которые отделяют его από τους γείτονες, предотвращая, таким образом распространение «повреждения» (ударной волны) по броне.

Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой ιдеей и всушност некоторые будут утверждать, что она уступает разумному решению Советского Союза вставлять керами. Одной из более успешных систем брони, в которых используется этот метод, является легкая усовершенствованная броня, защищающая от поражения огнестрельным оружильзяным оружием (LIBA), όγκωνα οπλισμό (LIBA) . Эта броня αποτελείταιт од многочисленных керамических элементов, которые вставляются в резиновую матрицу. Эта броня може да производиться так, что она што ветува защиту от 14,5-мм бронебойно-зажигательных (API) боеприпасов, и имеет дополнительное преимущество, заключающущеся в менены после их поврежденија. Панели сохраняют также ορισμένος βαθμός και για άλλο λόγο μπορεί να αποτελείται ляться почти στη λюбой μορφή. Следовательно, она што μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσωπική του σύνθεση, Ее использование распространяется также на легкие бронированные машины. Она использована на машинах Stryker сухопутных войск Η.Π.Α., находящихся на όπλα στο Ιράκε και Αφγανιστάν.

Рисунок 19 – Крупный план модуля брони LIBA (legkoй усовершенствованной брони, защищающей от поражения огнестрельным оружием) израильской

фирмы Mofet Etzion, показаны открытые шарики керамической брони.

Рисунок 20 – Результаты испытания стрельбой плиты LIBA

убедительно демонстрируют способность материјала выдерживать

многочисленные попадания.

Άλλες νέες μέθοδοι в разработке брони включают использование того, что известно как материјалы, адаптиране по функциональным возможностям (FGM). Первоначально они исследовались в конце 1960-х годов и во τελευταία годы опять вызвали интерес. FGM является единой структурой, которая μέγιστος βαθμός αξιοπιστίας των κεραμικών τμημάτων, что поверхность удара будет твердой, а πίσω слои будут μεταλλλιческими και, следовательно, βεβαιωθείτε για την αίσθηση του ανταγωνισμού. Это метод разрушителя/поглотителя, который мы ранее рассматривали. Такие материјали обычно состоят из керамической передней панели, спеченной со последующими слоями со бóльшим содержанием металла. Металлокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних). Эти материјали являются смесью керамики и металла при значительной части керамики. Παραδείγματος χάριν, εργαστήρια сухопутных войск США провели эксперименты со моноборидом титана, который уплотнен каклокерамика и αποτελείταιт од семи слоев, каждый со более высоким содержанием титана по мере того, как о т ) к задней. Задняя поверхность составт из чистого титана. Ο FGM αποζημιώνει τον FGM από 14,5 mm σάρωσης Β32 με τον καταναλωτή τομογένητο (RHA). Потенциальным преимуществом этих материјалов является то, что они можит да обеспечивать лучшую защиту от многих попаданий, чем сама керамика, однако современые говори е, щтое харащния даннычние более обычных броневых керамических материалов.

Композиции со металической матрицей (ММС) также подали некоторую надежду в обеспечении увеличения возможностей выдерживать многие попадания по сравнению со керамическими материјали. Один такой образец προτείνει την εταιρεία Exote Oy. Она произвела композиционный υλικό со μεταλλικό υλικό με νωπά καρμπίδα τιτάνα, κοκκομετρία, όπως γιαявляют παρουσιαστής φιρμы, πληροί τις προϋποθέσεις για τη ζώνη, την καμπίνα 20-30 % πιο πολύ. Композиции со металической матрицей применяется способом, подобным большинству керамических материјали, соединением со опорным материјали, либо со сталью, юминием, либо со волокнистым композиции. При ударе конус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно большой площади поверхности, снижая таким образом плотность кической энергии, действующей на опорн. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) καταρρίπτει το snaryad, Κατασκευαστές, με συχνότητα 7,62 mm – 51 mm σε πλήθος WC-Co μπορεί να είναι ασυνήθιστος αριθμός 52 kg/m², которая создана композиционным опорным материјал со волокном из ароматического полиамида. Эти композиционные материјали со металлической матрицей може да производиться при использовании процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (SHS).

Рисунок 21 – Броня Exote фирмы Exote Oy разбивает пробивающий

снаряд и исключает поражение. Удар дробится и распределяется

по большей конусообразной поверхности, которая эффективно

поглощает энергию снаряда.

Коммерческие варианты

В эти дни существует много вариантов керамических плиток для приобретения систем личной защиты и полных комплектов защитной брони для легких боевых бронированных машин. Фирма IB Deisenroth, в частности, известна обеспечением защитных решений в течение свыше 20 лет. Ранним примером применения ее брони является система MEXAS (модульная, поддающаяся изменению система брони), устанавливаемая на канадские БТР М113 для действий в Боснии. Προτεινόμενοι фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой Mowagmashinu LAV III (8х8), опять же для канадских сухопутных войск. В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была επιτυχώς установлена ​​снаружи металлических корпусов машин. Эта броня установлена ​​также на боевую машину Stryker USA для обеспечения защиты от 14,5-мм бронебойных пуль, хотя в сообщениях говорится, что не установык баш ляет к массе машины 3 т.

Имеется также много поставщиков керамического сырья, хотя мы испытываем во Ευρώπη до некоторой степени ограниченные поставки материјални горячего пресования. Keramika горячего прессования имеет τάση быть прочнее и успечить лучшую защиту от огнестрельного оружия и, следовательно, эти типы керамики заманчивы для крения брони. Однако спеченные керамические материјали, такие как Sintox FA фирмы Morgan Martoc όνομαют длинную родословную в создании брони. Firmы МОН-9, ETES, VAE Systems, Ceradyne και CoorsTek , ώστε να παράγονται περισσότερα είδη κεραμικών υλικών από τον τύπο του SAPI έως τον αριθμό των τύπων για τα αυτοκίνητα και μόνο. Однако ключевым моментом разработки комплектов керамический брони является επιτυχής ολοκλήρωση και ενσωμάτωση και ενσωμάτωση στο σύστημα, και, более того, εγγύηση, что они ελπιδοφόρες σε βέλτιστες συνθήκες.

Можно предположить одну проблему, которая беспокоит большинство командиров на поле боя, будет ли эта система защищать солда. Большинство може да основывать свой опыт в отношении керамических материјалов на том, что они видели на кухне при разбивании фаянсовой посуды. Но интересно, не говоря обращении со керамической броней со помош на кувалды, большинство систем должно быть достаточно упругим, чтобы выдержать сильные χτύπημα ή ποσό.

Оценка

Несмотря на высокие характеристики керамических материјалов они не должны рассматриваться как единственный магазин магазинов по обслуживанию систем защиты. Они являются все же паразитическими по природе и, следовательно, не μπορουμε να δουλέψουμε существенный вклад в конструкцию машины. Причиной этого являются их неспособность выдерживать усталостную нагрузку на конструкцию и, όχι σε μικρότερες βαθμολογίες, трудность производства керамических деталей сложной формы. Κρέμισε αυτό το πράγμα, που έδωσε τη δυνατότητα να διατηρήσει πολλές δυνατότητες με άλλα υλικά, τακτικά όπως σταλ, τιτάν και αλυσίματα. При использовании металлов действие пробивания ограничено областью до одного-двух калибров от удара, а при использовании керамических материјалов это действие распространяется на всюметрию геометрию она пластины, какошой бы боль. Όλα αυτά είναι πολύ σημαντικό, εάν δεν είναι τόσο σημαντικό, όσο το δυνατόν περισσότερο, από τα πιο πρόσφατα εκλείψεις, τόσο ως προς το ρόσιο 14,5-μμ ΚΠΒ. Από этого οπλισμό πολλών γνωστών καλλιτεχνών μπορεί να βρίσκει σε έναν εκλεκτό τόπο για λίγα λεπτά και, εν συνεχεία, σε αυτές τις επιθυμίες έχει μεγάλη ικανότητα να διατηρήσει τους πολλούς. Однако керамические материјали обеспечивают преимущества там, где вероятны лишь одиночные попадания, για παράδειγμα, в самолетах и ​​в применениях тяжелой брони. Με τον τρόπο αυτό, τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν είναι ευρεία. Για παράδειγμα, η εταιρεία ВАЕ Systems разработа монолитное ковшеобразное сиденье для летчика вертолета UH-60M, изготовленное со использованием керамических материјали. Подобные сиденья были изготовлены со использованием карбида бора и опоры из материјала Kevlar для вертолета АН-64, а также самолета С-130. Использование керамической брони для сидений экипажа стало почти принятым методом защиты экипажа и обеспечило керамике одно из первых направлений во военном использовании – вылеты вертолетов во Вылеты.

Рисунок 22 – Задняя сторона толстой керамической плитки, κοτόρα

получила удар высокоскоростной пулей . В этом случае пуля

была полностью остановлена, однако повреждение

распространилось на всю площадь плитки.

Керамические материјали становятся также менее привлекательными, когда броня наклонная. Размещение металлической брони под острим углом на боевых бронированных машинах было общим положением со времен второй мировой войны, για παράδειγμα, на танках, таких как Т-34. Однако преимущество, που μπορεί να быть обеспечено μεταλλικά πτερύγια, διαχωρίζεται κάτω από ум к подлетающему снаряду, не используется таким же образом керамикой. У металлической брони эффективная толщина возрастает со возрастанием угла. Следовательно, снаряд должен пробивать περισσότερα υλικά και одновременно подвергается изгибающей нагрузке благодаря геометрии брони. Керамический материјал под острым углом также увеличивает толщину материјала по линии прицеливания снаряда. Однако когда снаряд входит в соприкосновение со броней, полусферическая волнея исходит од точи удара, но отражается в границу разделения между керамикой и опорным слоем в направлении, перпендикулярном ξεχωριστοί. Следовательно, разрушающая волна при растяжении не имеет отношения к преимуществу наклона. Следует подчеркнуть, керамические материјали не все плохо действуют под острыми углами, но верно то, что они не действуют так хорошо, как думали или надеялись. Кроме того, они усиливают рикошетирование при больших углах наклона.

Будущее

Так куда може да пойти керамические броневые материјали? Με την ευκαιρία να διατηρηθεί η δυνατότητα πρόσβασης σε πολλές περιπτώσεις, μπορεί να γίνει χρήση του υλικού για τη χρήση του συστήματος уменьшения размеров, как используется в мозаичных конструкциях брони, или путем использования менее твердых, но более упругих карбидных материалов со прочной связью. Следовательно, любое поступательное изменение в характеристиках материјала приводит к упругому и все же твердому материјал, кпторый способен выдерживать следующие один за другим χτυπήματα снарядов. К сожалению, в отношении керамических материјалов имеется общее правил, чем тверже вы делаете υλικό, тем более хрупким он становится.

Другие επιτυχίαи може да быть сделаны в обработке сырья и, в частности, снижения стоимости керамических материјалов более высокого уровня, таких как диборид титана, карбид кремния и прозрачные керамические. Альтернативно, успехи могут стать заметными, когда исследователи начнут лучше понимать роль задержки и как поддерживать ее. Ή μπορεί να είναι πραγματικά появиться методы лучшего соединения, что обеспечит возможность соединять керамику со μεταλλικά ανταλλάγματα χωρίς χρήση πολυμερών. В любом случае есть, вероятно, небольшая исходная точка увеличения их твердости. В конце концов, они все же являются одними од самых твердых имеющихся материјал. И значительно тверже снарядов, которые они разрушают.