УСПЕХИ В ОБЛАСТИ ЌЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ پول ج. هیزلل

در настоящее время существует непрерывно سنающая نیازсть в более легких и меньших по габаритам боевых бронированных سیستم. همه چیز به راحتی و کمتر از گاباریتام خواهد بود استراتژی мобильности. این ماده более высокими характеристиками по сравнению со имеющимися самыми прочными сталями. Это полезное свойство може да быть использовано для брони, в которой снаряд ( محبوب ) یا جمع کننده ی струя прилагают сжимающую нагрузку در ماتريال.

Западные вооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей, где основная угроза представлена ​​значительным распространением тяжелых пулеметов (НMG) یا выстреливаемых со упором в плечо противотанковых средств типа РПГ. Эту проблему часто усугубляют политические и (или) оперативные требования, выполнение которых требует главным образом использования легких боевых бронированных ماشین، در اصول كلاسنых، كوتورые по своей конструкции и محدودниям по массе отличаются довольно низким уровнем броневой защиты от огнестрельного оружия (обычно от 7,62-мм оружия). В связи с таким положением возникает требование к производству брони, обеспечивающей лучшую защиту личного состава при .

Хорошая защита в сочетании со малой массой играет важную роль в сбственной защите личного تشکیلа، ведущий боевые действия в Ираке или Афганистане. در ایالات متحده آمریکا. Первоначальная его مفهوم состояла из верхнего тактического жилета (OTV) و دوش لباسمых کراميческих вставок، سپیدری و سادی защищающих солта от поражения стрелковым оружием (SAPI). Однако из-за серии смертельных случаев در Irake و Afganistane در IBA، مبلغی را به طور کامل پرداخت می کند. Самым значительным из них была боковая защита от огнестрельного оружия (ESBI), осуществленная улучшенными боковыми вставками, а также расширенная защита с дополнительными приспособлениями, закрывающими плечи. Для этой цели были использованы пластины SAPI و ESBI، که دوست داشتنی از محبوبیت وینتووچных با высокой начальной скоростью. Этот уровень улучшенной, но легкой защиты был достигнут только при использовании керамических материјали.

ریسونوک 1 – Эta Keramicheskaya Plastina SAPI, часть

бронежилета, спасла жизнь своему владельцу در Иراке.

ریسونوک 2 – جدید برونژیلت، تسلیحات 4،

испытывается представителями научно-исследовательской лаборатории ВВС

на авиационной базе Wright-Patterson, шт. اوگایو. Этот бронежилет включает новую فرمу керамических пластин, которые може да выдержать повеќе

ضربه های محبوب، чем современные پلاستیک، crome togo,

он имеет защитные устройства для бицепсов и رбер.

ریسونوک 3 – Plastinы، در برونژیلت،

находятся в массовом производстве фирмой Ceradyne.

Основные соображения по керамической броне

Большинство людей ассоциируют واژه «کرامیکا» با گلینیانوی یا فایانسووی پسودو، используемым на стенах ванной комнаты. Керамические материјали использовались в домашних условиях тысячелетиями, однако эти материјали стали началом керамических материалов, которые применяются в настоящее время в боевых бронированных ماشینх.

Slovo «keramika» به معنی «obozhzhennыe veщi» глины, требует для своего производства значительного нагрева. Однако اصلیй разницей между керамикой، которую мы выбираем для использования в качестве брони، و کراميکوй، کوторую мы находим дома، является прочность. Современные броневые керамики являются очень прочными مواد و واقعی имеющиеся самые прочные стали (см. Табл. 1). Это полезное свойство используется для брони, в которой снаряд или кумулятивная струя прилагают сжимающую нагрузку на материјал. کرامیکی، البته، نامیوت «Ahillesovu pyatu». Они слабы на растяжение и, следовательно, они способны выдерживать только очень маленькие количества деформации (удлинение до разрушения), как показывает Таблица 1. локализованным силам растяжения, являются источником катастрофического разрушения. Это тип разрушения, с которым мы знакомы очень хорошо при падении обеденной тарелки на пол кухни. Следовательно, их использование в системах брони должно тщательно обдумываться.

جدول 1 – ناهنجاری های broneyh keramik po sravneniyu with catanoy gomogennoy broney (RHA)

Керамики в броневом примененииют в значительной کار . Целью этих материалов в конструкции многослойной брони является разрыв на осколки подлетающего снаряда или быстрое ослабление его. واژه های دیگر، кинетическая енергия снаряда рассеивается броневым материјал разбивая снаряд на осколки и перенацеливая энергию получающихся в результате осколков в сторону от защищаемой конструкции. سایر اجزای سازنده در ساختارهای چندگانه می توانند دйствовать به عنوان «poglotities»، آنهایی که در این زمینه وجود دارند. برای تغییر شکل‌های پلاستیکی یا расслаивания، تاکیم образوم پروراщая ее در بیشتر شکل‌های انرژی، такую ​​как теплота.

ریسونوک 4 – Механизм поражения пробиванием плиты

композитной/гибридной брони.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» و «поглощения» кинетической энергии подлетающего средства угрозы. تاک، возьмем 7,62-mm/39 pulyu AK-47. مثال 6 میلی متر زیرходящей 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، деленная на площадь поперечного сечения снаряда) و، следовательно, уменьшает пробивную способность.

. мирوی војنы، когда در سال 1918 مایور Nevill Monrou Hopkinz экспериментално наблюдал, что 0,0625 дюйма твердой эмали, нанесенной на بلندگوی هدفون стальной цели, увеличивало ее защитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, применение керамических материалов является относительно недавним способом повышения защитных свойств в таких странах, как Великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование во Советском Союзе و воен служащими ایالات متحده آمریکا در زمان ارزش افزوده. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. به عنوان مثال، در سال 1965 UH-1 HUEY был оснащен комплектом композитной брони с твердым покрытием (HFC)، используемым в бронированных сиденьях pilota و 2rogo pilota. سیدنیا از 7,62 میلی‌متر برونبوینыه (AR) استفاده می‌کند. بورا و اساسنیя из стекловолокна. Karbid bora является одной из самых легких керамик, которые могут использоваться в броне (и по хорошей причине). به عنوان مثال 30 % از massы stali togo же объема و در آن же время величину твердости, которая обычно در شش تا بیشتر از همه катаной гомогенной броневой стали (см. Табл. 1).

Risunok 5 – Sydenía vertoletov являются типичным примером применения

керамической брони. خط راست: сиденья вертолетов TIGER (فیрма BAE Systems Advanced Ceramics Inc.)، AH-64 APACHE، в котором используется

карбид بوра жесткого пресования (фирмы Simula Inc.)

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

کنفلکت، به طور کلی، برای ایجاد یک ایده جدید، یک ناهماهنگی برای جذب این ایده‌ها به اشتراک گذاشته می‌شود. Imenno эta job, vыfullennaya uschenыmi USA در 1960-e годы, ایجاد базу для совершенствования в настоящее время характеристик керамической брони.

Механизм воспрещения пробивания преграды снарядом

Прежде чем углубиться во изучување современных موفقیت во فن آوری های کرمیچسکوй брони, полезно рассмотреть механизмы, за счет которых система на базе керамики способна разрушать снаряды. Ранняя کار М. Л. Uilkinza и ego colleg из лабораторий USA ایجاد основ для понимания того, что фактически происходит, когда пуля стрелкового оружия наносит удар по цели с керамическим покрытием.

در لحظه ضربهа ультразвуковые волны нагрузки распространяются в керамику и вдоль сердечника пули. Волны в обоих этих مواد разрушаются, для керамики это становится проблемой, когда илна сталкивается с периферийной поверхностью раздела или на самом деле со связующим слоем между керамикой и ее защитным слоем. Большинство типов керамической брони в настоящее время создается при использовании полимерного связующего материјали, который по своей природе имеет низкую жесткость и плотность. На поверхности раздела керамики/связующего материала происходит сильное эластичное отражение, которое разбивает керамический ماتريال Кроме этого, происходит сильная сдвиговая илна, которая буквально «расстегивает как молнию» پلیмерный связующий مواد و, следовательно, отсоединяет керамическую плитку от ее опоры. Однако в это время مواد под средством пробивания сжимается; coniческие 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 поверхности (см. рис. 6).

ریسونوک 6 – مدل ANSYS AUTODYN-2D، آموزش و پرورش

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

Голубые области показывают неупругую деформацию; می توانید ببینید،

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 материјали. Машиностроительная керамика обычно в два раза жестче стали; жесткость увеличивает свойство, называемое акустическим сопротивлением, которое воздействует на интенсивность сверхзвуковой волны, воздействие которой направлено назад по стержню снаряда. Это очень اهمیت، تاک کاک کرمیکا با высоким акустическим сопротивлением приводит к высокой интенсивности воздействия ультразвуковой волны на снаряд, вызывая его повреждение при растяжении.

جمع‌آوری‌کننده‌های حرفه‌ای، تاکیک‌هایی مانند گرافیک‌های گرافیکی RPG-7، مواد کرامیک، بیان، ارائه توانایی‌های جادویی противостоять пробиванию. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) материјала. Когда кумулятивная струя проникает в керамику, она разбивается на очень мелкие осколки в ограниченном для материала проникающей سورِی روئین. Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бесформенной и струя теряет свою فرمу, когда она стремится пройти через этот مواد. Interesno, обнаружено, что обычное float-steklo (то есть стекло, которое находится в окнах жилых домов) также является эффективным в качестве броневого материала против кумулятивных струй. Однако следует подчеркнуть، что эти высокие показатели 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 مفهوم была предложена در 13-om europeyskom simpozyume po boevыm bronirovannыm ماشین (AFV) , پروودیموم دانشگاه کرانفیلد دانشگاه کرانفیلد در военной академии Великобритании (30 آوریل-2 مه 2008 سال). در время этого симпозиума پروفسور مانفرد هلد взрывной реактивной брони (ERA)، то есть، برونی ERA، в которой в качестве материјали противодействующей плиты используется стекло. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, ممکن است было бы کالاть полностью прозрачную دوران سیستومی. ازناکو، به عنوان پروفسور هلد، این سیستم می‌تواند به دنبال آن باشد، یا اینکه پشتوانه‌ی پلیتا (اسنووی برونوای برایщиты) очень толстой и достаточно жесткой، تاک чтобы вещество взрывной защиты. Толщина неподвижной задней плиты должна быть порядка 150- 200 мм по сравнению с 10- 20 мм передней противодействующей плиты.

Керамические материјали обладают также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при более высоких скоростях поражающих عناصر Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочность керамики, в этом случае, значительно увеличивается при этих очень высоких темпах нагрузки. Это хорошее свойство для разработчика брони. По мере увеличения прочности возрастает сопротивление пробиванию и, следовательно, струе или снаряду все труднее пробивать такую پرگاردو Imenno этот механизм упрочнения می نویسد این مواد در остановке самоформирующихся поражающих элементов типа «ударного ядра» (EFP). همه چیز در مورد EFP запасы противотанковых мин советской эпохи, в которых используются элементы EFP. Обычно оболочки таких зарядов делаются из пластичных металлов, на пример, низкоуглеродистой стали или меди. Получающийся в результате подрыва поражающий این عنصر شامل این عنصر از دفرمىروواننوگو کوسکا فلزا، очень эффективного блооنجی Высокой скорости ، оннако эээи ээээенты оэоо оээы оээы оэгиннннн. Во более усовершенствованных элементах EFP используется تانتال (очень дорогой материјал из-за его использования в мобильных телефонах). Однако твердость کرامیکی این کار را انجام می دهد که به خاطر توانایی ها و توانایی های خود در برابر ضربه زدن به EFP. از نمونه‌هایی از کرامیچسکی برونی برای استفاده از EFP، این کار را انجام می‌دهد. مین

Risunok 7 – Componentы Keramicheskoy broni firmы Coors-Tek

для применения в броне ماشین.

Risunok 8 – Mashina BULL classa MRAP II، شرکت توسعه دهنده Oshkosh

و Ceradyne، отличается большим использованием керамической брони для

تسلیحات از نوع «ударное ядро».

Керамические материјали для применений на поле боя

اوکسیید آالمینی

در سال 1980-е годы в большинстве систем защиты на основе керамики, которые использовались на поле боя, استفادهлялся оксид алюминия, известный иначе как глинозем (آلومینا). Оксид алюминия относительно недорогой در محصولات و даже довольно тонкие элементы защиты на его базе могли остановить пули стрелкового оружия, выстреливаемые с высокой скоростью. چه مدل در سال 1995. ج. Roberson из фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd، نام نویسندة معمارية سیستم هکرخصیك برای استفاده از اکسایش آلیومینیا با صراحتا با другими керамическими/композиционными материјали. А при использовании систем со карбидом кремния и карбидом бора дополнительная баллистическая характеристика мала при значительных дополнительных затратах. Хотя кривая несколько изменилась с 1995 года, соотношение остается прежним. سوществует оптимальное по высокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллистической характеристики. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) می تواند برایمانچیвым، если требуется минимальная масса، به عنوان مثال، در самолетных или личных (индивидуальных) سیستم защиты.

ریسونوک 9 – ویژگی های خاص، انواع مواد،

ترابوه برای جذب 7.62 میلی‌متر برونبوйных pulь،

по сравнению с их относительной стоимостью.

Оксид алюминия широко используется в системах индивидуальной защиты личного состава, а также в системах защиты ماشین. در Velikobritanii pervaya systema zaщitы для личного تشکیل انبوه محصولات، در которой использовались керамические плиты, была введена در شمال ایرلند. Базовая мягкая система защиты, известная как боевая личная броня (СВА) , является ترکیبной و شامل ترکیبی از اساسی این عنصر найлонового и полиамидного волокна, к которому می تواند به دست آورد 1-کیلوگرم плиты из композиционного مواد со полиамидным волокном, облицованные керамикой для обеспечения защиты сердца и основных органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. рис. 10). Они подобны плитам SARI, которые привлекли широкое внимание военнослужащих USA.

ریسونوک 10 – Боевая личная система защиты (СВА)

показан карман для вставки керамической плиты.

ریسونوک 11 – Процесс задержки сердечника пули АРМ2 из

закаленной стали плиткой оксида алюминия на стальном основании.

کاربد بورا

عدم وجود اثربخشی و توانایی اکسیداسیون آلیومینیا относительно хорошей эффективности по массе, свой путь на рынок керамической брони нашли другие керамические материјали. Самым известным является karbid bora – مواد، который впервые использован в 1960-е годы. در غیر واقعی твердый، اما также невероятно дорогой و поэтому желательно компенсировать несколько грамм массы броневой структуры، به عنوان مثال، چگونه در сиденьях экипажа самолета V22 OSPREY. Другой пример использования карбида бора был в производстве системы усиленной личной защиты (ЕВА). Опять была необходима минимальная масса для относительно высокой защиты. اونا была введена британски ми сухопутными войсками за обеспечения защиты از 12,7 میلی متر محبوبیت با стальным сердечником и содержала во себе مجموعه «توпой травмы». Тупая травма происходит, когда защита не ربطي، اما ضربه ي بزرگ جلوگيري مي کنه. ушибам, серьезным травмам основных органов и даже смерти.

Карбид бора производился фирмой BAE Systems Advanced Ceramics Inc. личной защиты-бронежилет (IBA). К 2002 году было поставлено на вооружение 12000 таких плит с карбидом بوра.

Рисунок 12 – Новый процесс формирования карбида бора, разработанный

institutom technology штата Џоржия, позволяет создавать сложные

isognotыe formы для использования в касках и других элементах

شخصی защиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

Карбид бора является материјал высокими характеристиками. Однако кроме невероятной твердости، کدورت این ماده را می دهد، و اگر نامشخص است. نودوسک در آخرين سال‌هاي پيشنهادي وجود دارد، اين است كه نه خواهشمند است هم هيجانات و هم هيجان انگيز باشد. высокоскокоростными пулями с плотным сердечником. Это, как полагают, обусловлено физическими изменениями, которые происходят со مواد, когда он подвергается сильному удару, вызываемому этими боеприпасами. فاктически при испытании со неопределенным алюминиевым مواد در کیفیت опоры есть اساسние предполагать, что против особых снарядов на базе карбида вольфрама مشخصные марки карбида бора действуют также хорошо, как и преграды из окисла алюминия. Это несмотря на бóльшую твердость карбида بوра. Обнаружено также, что когда карбид бора связан с слоистым پلاستیک, армированным волокном, происходит явление «разрушения پروموتکوف». 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 разрушенным снарядом на более высоких скоростях. Однако کار научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск USA pokazala, что воздействие при большей скорости V50 на ترکیب مواد، облицованный карбидом бора، происходит в связи с изменением в процессе образования оскол керамики. این من نیست، вывод из этих результатов означает، что толщина плиты из карбида бора должна быть بیشتر، чем первоначально ожидали، чтобы защищать от этих плотных сердечников снарядов с высокой скоростью. Имеется много данных, которые показывают, что карбид бора является хорошим керамическим материјал для использования против стальных бронебойных снарядов.

ریسونوک 13 – Рентгеновский снимок, показывающий временные данные

воздействия 7,62-mm сердечника пули АРМ2 на کارتید بورا. توضیح:

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

کاربد کارمنی

در آخرين سالها، مواد ديگر کراميческие оружия, но ни один из них не оказался более эффективным, чем подверженные горячему прессованию образцы карбида кремния, которые شرکت های تولیدی ایالات متحده آمریکا، تاکیمی BAE Systems و CeradyneInc. Фирма Ceradyne, в частности, имеет длинную родословную в производстве керамических плиток для применения с целью защиты, будучи вовлеченной در этот процесс с 1960-х годов. Этот مواد محصولاتтся под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно прочное изделие, которое, как доказано, обеспечивает высокое сопротивление пробиванию боеприпасами стрелкового оружия, а также снарядами APFSDS. در دمای 2000 درجه سانتیگراد.

Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известным как задержка во времени. Говоря просто، «задержка во времени» это، когда снаряд، кажете زمان بعد از ضربه. Это явление، که می توانید ببینید با استفاده از فناوری و عکس ها و عکس ها، вызывается главным образом тем, что كرامика представляется более прочной, чем снаряд, и, следовательно, снаряд начинает течь радиально по поверхности керамики. Хотя это явление наблюдалось в начале 1990-х آزمایشگاههای سوهوپوتنыه درایسك ایالات متحده آمریکا оно поддерживается в керамике. Однако известно، что «دوستانه» را حفظ می‌کند، و این را دوست دارد. ازним روش، کسی که این امکان وجود دارد، استفاده از این نوع از دستگاه ها فلزیческих накладок. Следствием этого процесса рассогласования металлических и керамических слоев при охлаждении. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает керамике преимущество. II выдерживать многочисленные попадания. این محدودیت برای حفظ همه دانش‌ها در تک تک افراد است و به همین دلیل است که توانایی افراد را افزایش می‌دهد. при дополнительных выстрелах.

Относительно недорогой карбид кремния може да производиться также посредством процесса, известного как соединение реакцией. Этот процесс обеспечивает точный размер керамического изделия, тогда как другие традиционные методы обработки не позволяют получить этого из-за высоких температур и давления. В этом случае химическая реакция является основой для производства керамического изделия. Reactions with unityaet исходные materialы keramiki, используемые для مشخصных видов брони при ниской угрозе. ازناکو ساعت در ساختار کرامیک откладываются محصولات غذایی در فرم «پولینگ کریس»، که می تواند به شکل ضعیفی در مکان ها بپردازد. کرامیک. Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительно мягкого материјали.

ریسونوک 14 – ساختار ساختاری میکروسکوپیشه:

реакцией карбида кремния, спеченного карбида кремния и карбида بوра.

Рисунок 15 – Новая гусеничная боевая машина PUMA является одной из

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

находится на вооружении германских сухопутных войск.

Другие позиционные материјали

مواد شیمیایی دیگر تولیدات керамической брони.

Имеются сообщения, что нитрид алюминия был принят на некоторых бронированных ماشین, однако их немного. Нитрид алюминия является странным материјал, эта странность заключается в том, что он работает лучше при увеличенных скоростях ضربهа (обладает высокой стойкостью), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегодняшнем поле боя, он обладает относительно низкой стойкостью.

مواد Keramiческий со карбидом вольфрама также рассматривался для применения в средствах защиты и, хотя он относительно дорогой и تاولьно plotnый (nominalьno в ششь раз плотнее карбида кремния), он очень прочный и вызывает высокое акустическое сопротивление یودارو Это последнее свойство является главным и используется в защитных устройствах (системах) для возбуждения в стержне пули напряжений большой амплитуды, что в конечном счете приводит к его разрушению. پیشنهاد، что только объектам с относительно тонкой броневой защитой، требующим обеспечения стойкости от обстрела бронебойными (АР) بایپریپاسمی، تاکوی مواد می‌تواند به‌خوبی امکان‌پذیر باشد اقتصاد برای برون‌واگو پروستران‌ها اوپردیلیوز.

Прозрачные керамические материјали

در آخرین годы проведена значительная کار поиску альтернативы пулестойким системам остекления, которые используются (в качестве ветрового стекла) на таких ماشینх، کاک Humvee. Современные традиционные прозрачные системы являются относительно тяжелыми, особенно, когда они требутся для защиты больших سکسیй (окон). Это вызывает проблемы при разработке защиты легких ماشین. Традиционно системы остекления таких машин состоят из нескольких слоев стекла, каждый из которых отделен полимерным слоем и удерживается поликарбонатным слоем. Эти نوع سیستم ممکن است وزن تا 230 کیلوگرم بر متر²при толщине 100 mm dlя обеспечения защиты уровня 3 به استاندارد STANAG Level 3 (از 7,62-mm pulь). Toyota LandCruiser و Toyota LandCruiser 100 میلی‌متر وزن دارد. установки. Общая масса полной системы должна быть, вероятно, значительной.

Прозрачные керамические материјали обеспечивают заманчивую имеют присущую им твердость, которая гораздо больше твердости оконного стекла. Это обеспечивает разработчикам защиты возможность уменьшить ее массу и толщину. در настоящее время существуют три жизнеспособных варијанта مواد для использования в прозрачных элементах защиты, ими являются oxinitrid alyuminiya یا ALON، alyumomagnezialьnaya shpinelь یا spinelь و однокристаллический oxid alyuminiya (سافیر).

Оксинитрид алюминия или ALON می تواند быть получен во качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки технологических маршрутов, которые используются для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики. ALON محصولی است که می تواند تولید کند. может спекаться в азотной атмосфере.

ریسونوک 16 – Этот испытательный кусок прозрачной брони,

изготовленный из ALON، ضربه 7,62 میلی متری.

Шпинель може да быть поучена путем دادلنیا. 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 пресованием является то, что давление применяется одинаково во всех направлениях, а не просто в одном направлении. Результатом этого являются бóльшая однородность материала и микроструктуры без جهت گیری های преимущественной, что приводит к более высоким прочности и прозрачности.

ریسونوک 17 – Многочисленные попадания 7,62-mm/54R pulyami Драгунова

در прозрачную керамическую броню АМАР-Т фирмы IBD.

ریسونوک 18 – Сверхлегкая защита AMAP-R плюс защита

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

در настоящее время эти три керамических матријала являются дорогостоящими во محصولات، و این معنی، резервируется для очень малых областей использования. شرکت آلمانی ازناکو IBDeisenroth Engineering به توسعه این نوع فناوری ها می پردازد. броневой защиты). در یک نسخه AMAR-T، در محل شرکت означает прозрачная، شرکت استفاده از مواد اولیه برای تولید مواد مخدر 4 به استاندارد STANAG. Эти данные означают, что этот тип защиты می تواند موفقیت آمیز باشد ضربه ای با 7,62-mm/54R broneboynыmi. боеприпаси Драгунова со стальным сердечником. Достижение защиты уровня 4 по استاندارد STANAG با помощью 14,5-mm/114 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости 911 m/s.

نووووئو پودوود

В отличие от средств защиты для личного состава (бронежилет) броня машин не ограничивается потребастью в гибкости; скорее обычно желаемыми ویژگی های قابل توجهی توانایی حفظ همه چیز را دارد و می تواند به طور کامل بهبود یابد. Ранние способы использования керамических материјали включали заделку کرамических сфер в переднюю часть отливок башен советских основных боевых танков для обеспечения отклонения и эрозии бронебойного снаряда. Это занятие интеграцией продолжалось со некоторыми tankami T-72 و T-80. Однако большинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комплект, то есть, سیستما элементов брони, которые mogli крепиться к корпусу машины. : обычно не видны пользователю.

Одним таким примером является система LAST (تخنیکا legkoй дополнительной системы), ماشیناچ LAV (8х8). Systema broni LAST شامل شش ضلعات مدولية كرميcheskoy broni, kotorыe krepятся к корпусу машины с помощью клея, склеивающего при надавливании. پلک ها می توانند укладываться (слоями) для повышения уровня защиты، затем می توانند اعمال شوند баллистическая обшивка سینگوناتوری Были разработаны подобные образцы, в которых использовались крепежные крюки и петли Velcro для установки керамических плиток на бортах машин с целью снижения сложности работ на театре военных действий (в боевой обстановке).

این روش در سال 1990 در سال 1990 با ROMOR-C فیرمهای سلطنتی Ordnance (پیش از این گروه BAE Systems). Эта броня состояла из слоев керамики из оксида алюминия, приклеенных к GFRP(стеклопластиковой)/алюминиевой конструкции. به عبارتی замечено значительное снижение характеристик, если производитель не использует правильный клей. 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 موفقیت. Другие преимущества може быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. به عنوان مثال، ششیگلьные плитки удовлетворяют требованиям (اس. گرنیچ Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатентовала шестиугольный элемент для использования در мозаичной کامпоновке. Этот особый элемент имеет выступы, которые отделяют его от همسایگان, предотвращая, таким образом распространение «повреждения» (ударной волны) по броне.

Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой идеей и фактически некоторые будут утверждать، что она уступает разумному решению Советского Союза вставлять керамические сферы в башни его танков. Одной из более успешных систем брони, в которых используется этот метод, является легкая усовершенствованная برоня, защищающая от поражения огнестрельным оружием (LIBA), разработанная фирмой Mofet Etzion Ltd (Израиль). Эta bronya ترکیبی از многочисленных керамических элементов, которые вставляются в резиновую матрицу. Эta bronya می‌تواند تولید کند، چه چیزی از 14,5 میلی‌متر broneboyno-zazhigatelьnыh (API) بوئپریپاسون، و نامت اطمینان دارد дополнительное преимущество, заключающееся в том, что отдельные элементы може быть заменены после их повреждения. پانلی با حفظ تاکجه مشخصную درجهь gibkosti و для بیشتر پایین. Следовательно, она што може да использоваться для защиты личного تشکیلа (در bronegiletah) защиту от многих попаданий Ее использование распространяется также на легкие бронированные ماشین. Ona использована на ماشین ها Stryker suhoputnыh voysk USA، در Irake و Afganistane.

Рисунок 19 – Крупный план modulya broni LIBA (легкой усовершенствованной брони, защищающей от поражения огнестрельным оружием) израильской

фирмы Mofet Etzion, показаны открытые шарики керамической брони.

ریسونوک 20 – Результаты испытания стрельбой плиты LIBA

بدون نیاز به دمونستریونیت توانایی این مواد

многочисленные попадания.

روش جدید در разработке брони включают использование того, что известно как مواد, انواع مختلفيات по функциональным توانایی (FGM). در سال 1960 و در آخرین سال ها. FGM является единой структурой, которая максимизирует معيارهاي کراميکي tem, chto poverhnostь удара будет твердой, а پشتние слои будут металлическими и, следовательно, обеспечивают хорошую пластичность и ударную вязкость. Это روش 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 مواد являются смесью керамики и металла при значительной части керамики. به عنوان مثال، آزمایشگاه‌های سوهوپوتных درایسک ایالات متحده آمریکا آزمایشی را با مونوبوریدوم تیتانا، который уплотнен каклокерамика и ترکیبی од семи слоев, каждый с более высоким содержанием титана по мере того, как образец рассматривается от предней панели (поверхности удара) к задней. Задняя поверхность ترکیبт из чистого титана. FGM از 14,5 میلی‌متر وزنه‌دار V32 با ضایعات 14,5 میلی‌متر برونی (RHA). Потенциальным преимуществом этих материалов является то, что они може да обеспечивать лучшую защиту от многих попаданий, чем ساма کراميکا، ازناко باвременные данные говорят، что их характеристики все еще ниже ماتريالوف

Композиции со металической матрицей (ММС) выдерживать многие попадания по сравнению со керамическими материјали. Один такой образец ارائه دهنده شرکت Exote Oy. Она произвела композиционный материјал со металлической матрицей на основе карбида تیتانا، کوторый، как заявляют ارائه دهنده فيرمي، به 20-30 % بیشتر площади поперечного сечения пули. Композиционный материјал со металлической матрицей применяется способом, подобным большинству керамических материјали, соединением с опорным материјал, либо со сталью, алюминием, либо с волокнистым композиционным материјал. При ударе конус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно большой площади поверхности, снижая таким образом плотность кинетической энергии, действующей на опорный материјал. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) شکستن snaryad، اما частицы, распространение трещин محدودо. تولیدکننده‌های تولید شده، با حجم 7,62 میلی‌متر – 51 میلی‌متر پرطرفدار WC-Co می‌توانند با کیفیت 52 کیلوگرم بر متر تولید شوند.², которая создана композиционным опорным материјал со волокном из ароматического полиамида. Эти композиционные материјали со металлической матрицей могут производиться при использовании процесса самораспространяющегося 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 ماشین. Firma IB Deisenroth, в частности, известна обеспечением защитных решений в течение свыше 20 лет. رانیم نمونه پریمننیя ее брони является система MEXAS (модульная, поддающаяся изменению система брони), устанавливаемая на канадские БТР М113 для действий в Боснии. ارائه دهنده فیрмы установили также подобную سیستمу на разработанную фирмой Mowagmashinu LAV III (8х8)، опять же для канадских сухопутных войск. Во обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была موفق شد установлена ​​снаружи металлических корпусов ماشین. Stryker SSHA برای استفاده از 14,5 میلی‌متر برونبوینیخ pulь، می‌خواهد با صدای بلند، chto آنچه که در زمان آماده سازی برای ماشین آلات، تاک کاک آن را به دست می دهد 3 т.

Имеется также много поставщиков керамического сырья, хотя мы испытываем در اروپا تا некоторой степени محدودные ارسالки материалов горячего пресования. Keramika goryachego presssovaniya nameet tendenciyu быть прочнее и обеспечивать лучшую защиту от огнестрельного оружия и, следовательно, эти типы керамики заманчивы для создания брони. Однако спеценные керамические مواد, такие как Sintox FA фирмы Morgan Martoc نامی длинную родословную в создании брони. Firmы MON-9, ETES, VAE Systems, Ceradyne و CoorsTek تاکژ تولید گسترده ای از مواد اولیه از نوع SAPI تا پلتوک برونی برای ماشین و کامولوتوف. Однако ключевым моментом разработки комплектов керамический брони является موفقя integraciya их в систему, которая защищается, и, более того, гарантия, что они надежны в боевых условиях.

Можно е предположить одну مشکل، که می تواند دستور بدهد، این سیستم را برای حفظ سلامتی می دهد. . پوسید. اما نه говоря обращении со керамической броней с помощью кувалды, большинство систем должно быть достаточно упругим, чтобы выдержать сильные удары или износ.

اوسونکا

Несмотря на высокие характеристики керамических матријалов обслуживанию систем защиты. Они являются все же паразитическими по природе и, следовательно, не می تونم انجام بدم سوщественный вклад в конструкцию машины. . производства керамических деталей сложной формы. با این حال، آنهایی که می توانند توانایی های خود را حفظ کنند، می توانند از مواد دیگر استفاده کنند، تيتان و آليومينيй. При использовании металлов действие пробивания محدودо областью до одного-двух калибров от удара, а при использовании керамических материалов это действие распространяется на всю геометрию пластины, какой бы большой она ни была. همه اینها مهم هستند. ۱۴.۵ میلی‌لیتر ک پ ب. Из этого оружия многие сотни pulь mogut быть выпущены по выбранному месту за минуты и, следовательно, в этих случаях требуется توانایی های خود را حفظ کنند. Однако керамические материјали обеспечивают преимущества там، где вероятны лишь одиночные попадания، به عنوان مثال، در تنهاله و در применениях тяжелой брони. در результате керамические материјали широко использовались во сиденьях экипажей и полах бронированных вертолетов и транспортных کامولوتوف به عنوان مثال، شرکت ВАЕ Systems разработала монолитное ковшеобразное сиденье для летчика вертолета UH-60M، изготовленное со использованием керамических материјалилов. 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 اولین بار در وینوم ویلزوانی – вылеты вертолетов во Вьетнаме.

ریسونوک 22 – Задняя сторона

. در этом случае пуля

была полностью остановлена, однако повреждение

распространилось на всю площадь плитки.

Керамические материјали становятся также менее привлекательными, когда броня наклонная. . войны, به عنوان مثال, на танках, таких как Т-34. Однако преимущество, которое може да быть обеспечено металлической плите, размещенной под углом к ​​подлетающему снаряду, не используется таким же образом керамикой. У металлической брони эффективная толщина возрастает сонием угла. Следовательно، снаряд должен پروبیویت بیشتر مواد و ازنفوذهن نوین پیشرفته اطلاعات جغرافیایی برونی. مواد Keramiческий под острым углом также увеличивает толщину материјали по линии прицеливания снаряда. Однако когда снаряд входит в соприкосновение с броней, полусферическая волна исходит из точи ضربهа, ولى انحرافى در مرز разделения между керамикой и опорным слоем в направлении, перпендикулярном границе разделения. Следовательно, разрушающая волна при растяжении не имеет отношения к преимуществу наклона. Sleduet podcherknutь, Keramicheskie Materialы not vse ploho deystvuyut pod ostrыmi uglami, no verno to, chto они не действуют так хорошо, как думали یا надеялись. Кроме того، они усиливают рикошетирование при больших углах наклона.

بیودیو

Так куда могут пойти керамические броневые материјали? اگر نمی توانم توانایی های خود را حفظ کنم، ممکن است در مدت زمان کوتاهی به نقاط ضعف خود کمک کند. کراميческих مواد во подходящую оболочку путем рассредоточения керамики در ساخت و سازها نوع матрицы (به عنوان مثال، LIBA) уменьшения размеров, как используется в мозаичных конструкциях брони, یا путем использования менее твердых, но более упругих карбидных материалов с прочной связью. Следовательно, любое поступательное изменение в характеристиках مواد приводит к упругому и все же твердому مواد, который способен выдерживать следующие один за другим удары снарядов. К сожалению, в отношении керамических материјалов имеется общее правил, чем тверже вы делаете مواد, тем более хрупким он سنتوویتس.

دیگر موفقیت и می تواند быть сделаны в обработке сырья и, в частности, снижения стоимости керамических матријалов более высокого уровня, таких как диборид титана, карбид кремния и прозрачные керамические материјали, рассмотренные выше. Алтернативно, موفقیتи може да стать заметными, когда исследователи начнут лучше понимать роль задержки и как поддерживать ее. یا می‌تواند واقعاً روشی را به‌خوبی توصیف کند. использования полимерных клеев. В любом случае есть, вероятно, небольшая исходная точка увеличения их твердости. در конце концов، они все же являются одними од самых твердых имеющихся материјали. И значительно тверже снарядов, которые они разрушают.