УСПЕХИ В ОБЛАСТИ КЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ પોલ જે. હેઝેલ

В настоящее время существует непрерывно возрастающая потребность в более легких и меньших по габаритам боевым боевынх боевыханх. Ожидается, что боевые бронированные машины будут легче и меньше по габаритам благодаря повышенным требование машины стратегической мобильности. Этому способствует современная броневая керамика, которая является очень прочным материалом, фактически она облатически высокими характеристиками по сравнению с имеющимися самыми прочными сталями. Это полезное свойство может быть использовано для брони, в которой снаряд (пуля) или кумулятивная струя прилагаютивная струя прилагаютивная સામગ્રી

Западные вооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей, где основная угроза представная представлена ​​значительнельный. тяжелых пулеметов (NMG) или выстреливаемых с упором в плечо противотанковых средств типа РПГ. Эту проблему часто усугубляют политические и (или) оперативные требования, выполнение которых требует главным обляют главным обляют боевых бронированных машин, в основном колесных, которые по своей конструкции અને ограничениям по массе отличавном колесных броневой защиты от огнестрельного оружия (обычно от 7,62-мм оружия). В связи с таким положением возникает требование к производству broni, обеспечивающей лучшую защиту личменого совстмнореть требование сведении до минимума ее полной массы.

Хорошая защита в сочетании с малой массой играет важную роль в собственной защите личного состава, об этом знает , об этом збоет, ведущий боевые действия в Ираке или Афганистане. Взять, ઉદાહરણ તરીકે, личный бронежилет (IBA) сухопутных войск США. Первоначальная его концепция состояла из верхнего тактического жилета (OTV) અને двух носимых керамических вставок, защищающих солдата от поражения стрелковым оружием (SAPI). Однако из-за серии смертельных случаев в Ираке и Афганистане в IBA был внесен ряд дополнений. Самым значительным из них была боковая защита от огнестрельного оружия (ESBI), осуществленная улучшенными , боковымика боковая защита расширенная защита с дополнительными приспособлениями, закрывающими плечи. Для этой цели были использованы пластины SAPI и ESBI, которые обеспечивают лучшую защиту от винтовочных пуль с. Этот уровень улучшенной, но легкой защиты был достигнут только при использовании керамических материалов.

રિસ્યુનોક 1 – Эта keramicheskaya plastina SAPI, часть

бронежилета, спасла жизнь своему владельцу в Ираке.

રિસ્યુનોક 2 - નવી બ્રૉનેજિલેટ, ઑબ્સેપ્ચિવ્યુશિય ઝાસ્શીટ્યુ યુરોવન્યા 4,

испытывается представителями научно-исследовательской labоратории ВВС

на авиационной базе Wright-Patterson, шт. ઓગાયો. Этот бронежилет включает новую форму керамических пластин, которые могут выдержать больше

ударов пулями, чем современные пластины, кроме того,

он имеет защитные устройства для бицепсов и ребер.

રિસ્યુનોક 3 – પ્લાસ્ટિન, вставляемые в бронежилет,

находятся в массовом производстве фирмой Ceradyne.

Основные соображения по керамической brone

Большинство людей ассоциируют слово «керамика» с глиняной или фаянсовой посудой, которую они используют, домека используемым на стенах ванной комнаты. Керамические материалы использовались в домашних условиях тысячелетиями, однако эти материалы стали началом, красоты которые применяются в настоящее время в боевых бронированных машинах.

Слово «керамика» обозначает «обожженные вещи» и фактически современная машиностроительная керамика, подобно свобоина свомика глины, требует для своего производства значительного нагрева. Однако главной разницей между керамикой, которую мы выбираем для использования в качестве брони, и керамикой, которудом, которую является прочность. Современные броневые керамики являются очень прочными материалами и фактически при сжатии они могут бычение они могут быться имеющиеся самые прочные стали (см. Табл. 1). Это полезное свойство используется для broni, в которой снаряд или кумулятивная струя прилагают сжимающую нагрузают сжимающую нагрузают. Керамики, конечно, имеют «Ахиллесову пяту». Они слабы на растяжение и, следовательно, они способны выдерживать только очень маленькие количества деформации (удличества деформации), удличества показывает Таблица 1. Это объясняется наличием в структуре очень маленьких трещин, которые, когда подвергаются наличием રેસ્ટિયાજેનિયા, 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 broni должно тщательно обдумываться.

ટાબ્લીસા 1 - નીકોટોર્યે શ્વોઇસ્ટવા બ્રૉનેવિહ કેરામિક по сравнению с катаной гомогенной broneй (RHA)

Керамики в броневом применении работают в значительной степени как элементы устройства разрыва в конструкции многослойной. Целью этих материалов в конструкции многослойной брони является разрыв на осколки подлетающего снаряда или бластрукции. Другими словами, кинетическая энергия снаряда рассеивается броневым материалом разбивая снаряд на осколки и ценетическая энергия снаряда получающихся в результате осколков в сторону от защищаемой конструкции. Другие элементы в многослойной конструкции будут действовать как «поглотители», то есть они поглощают это поглощают кинетичают конструкции счет пластической деформации или расслаивания, таким образом превращая ее в более низкую форму энергии, такую ​​как.

રિસ્યુનોક 4 – મેહનીઝમ પોરાજેનિયા પ્રોબિવાનિએમ પ્લિટ

композитной/гибридной broni.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» и «поглощения» кинетической энергии подлетающего средства угрозыва. Так, возьмем 7,62-мм/39 пулю АК-47. Примерно 6 мм подходящей керамики, связанной с полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бы достатобы достатобичьно, разрушение сердечника пули. Разбивание сердечника связано также с 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 поперечениго сечяда) следовательно, уменьшает пробивную способность.

Начало первого исследования в области типов broni, облицованной керамикой, может быть отнесено войны, 1918 માં કોગડા подвергающуюся удару сторону стальной цели, увеличивало ее защитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, применение керамических материалов является относительно недавним спосовбощамом недавним свойств в таких странах, как Великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском Союзе и военнослужащими США во время вьетнамской во. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. ઉદાહરણ તરીકે, 1965 માં году вертолет UH-1 HUEY был оснащен комплектом композитной брони с твердым покрытием (HFC), испрованым покрытием (HFC), сиденьях пилота и второго пилота. Сиденья обеспечивали защиту от 7,62-мм бронебойных (АР) боеприпасов снизу, с боков и сзади благодаря исади благодаря испечивали защиту карбида бора и основания из стекловолокна. કાર્બિડ бора является одной из самых легких керамик, которые могут использоваться в броне (и по хорошей причине). Он имеет примерно 30 % от массы стали того же объема и в то же время величину твердости, которая обычно в шобъесть катаной гомогенной броневой стали (см. ટાબલ. 1).

રિસ્યુનોક 5 – સિડેનીયા વેરટોલેટોવ યાવલયાયુટસિયા ટીપીચિન્ыમ પ્રિમેરોમ

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

карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)

અને MH-60 બ્લેકહોક (ફિર્મ સેરાડીન ઇન્ક.).

Конфликт, конечно, дал подъем новым идеям, а необходимость защитить экипажи вертолетов привела к обширнывам иснимость. Именно эта работа, выполненная ученыmi США 1960-е годы, создала базу для совершенствования в настоященство в настоящее вастоящее કેરામીચેસકોઈ બ્રોની.

મેહનીઝમ воспрещения пробивания преграды снарядом

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии керамической брони, полезно рассмотреть , полезно рассмотреть , полезно которых система на базе керамики способна разрушать снаряды. રણન્યાયા રાબોટા એમ. લ. Уилкинза и его коллег из лабораторий США создала основу для понимания того, что фактически происходит, когда происходит, когда наносит удар по цели с керамическим покрытием.

В момент удара ультразвуковые волны нагрузки распространяются в керамику и вдоль сердечника пули. Волны в обоих этих материалах разрушаются, для керамики это становится проблемой, когда волна сталкивается с певринойсть сталкивается раздела или на самом деле со связующим слоем между керамикой и ее защитным слоем. બૉલ્શિન્સ્ટ્વો ટિપોવ керамической broni в настоящее время создается при использовании полимерного связующего связующего , матоящее природе имеет низкую жесткость и плотность. На поверхности раздела керамики/связующего материала происходит сильное эластитичное отражение, которое разбивает керамики связующего. Кроме этого, происходит сильная сдвиговая волна, которая буквально «расстегивает как молнию» полимерный связуеющий , малодит связуеващий малнию отсоединяет керамическую плитку от ее опоры. Однако в это время материал под средством пробивания сжимается; конические трещины исходят от места удара и это они ведут к образованию конуса в материале, что в большинстеве , слусянстве слуся. нагрузку от пули по более широкой площади поверхности (см. ris. 6).

રિસ્યુનોક 6 – મોડલ ANSYS ઓટોડીએન-2D, показывающая образование

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

Голубые области показывают неупругую деформацию; можно увидеть,

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, которое воздействует на интенсивность, свевемое акустическим сопротивлением воздействие которой направлено назад по стержню снаряда. Это очень важно, так как керамика с высоким акустическим сопротивлением приводит к высокой интенсивности воздевойвойсти высоким на снаряд, вызывая его повреждение при растяжении.

Против кумулятивных струй, таких как образуемые гранатами РПГ-7, керамические материалы, кажется, обладают магость магется противостоять пробиванию. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) материала. Когда кумулятивная струя проникает в керамику, она разбивается на очень мелкие осколки в ограниченном для матеройкариаются રેયોને. Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бесформенурянной форму, когда она стремится пройти через этот материал. Интересно, обнаружено, что обычное флоат-стекло (то есть стекло, которое находится в окнах жилых домов) также явявясявямов. качестве броневого материала против кумулятивных струй. Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляются при соотношении массы на массу, если сравниать высокие. Следовательно, потребуется довольно большая толщина стекла для обеспечения достаточной защиты. Оконное стекло толщиной 3 мм не устоит против струи гранаты РПГ-7!!

Однако интересная концепция была предложена на 13-ом европейском симпозиуме по боевым бронированным машинам (AFV), университетом ક્રેનફિલ્ડ યુનિવર્સિટી Во время этого симпозиума профессор મેનફ્રેડ હેલ્ડ (изобретатель взрывной реактивной брони) взрывной реактивной брони (ERA), то есть, брони ERA, в которой в качестве материала противодействующей плиты используект. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, можно было бы производить поузводить યુગ. Однако, как подчеркнул профессор Held, эта система будет очень тяжелой, так как задняя плита (основной броневой броневой) очень толстой и достаточно жесткой, так чтобы она не воздействовала на сидящего за ней члена экипажа, когда дещовточерувые когда взрывной защиты. Толщина неподвижной задней плиты должна быть порядка 150- 200 мм по сравнению с 10- 20 мм передней прощевижна быть.

Керамические материалы обладают также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при более высоких спощемоще высоких. Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочность керамики, в этом случее, значавиствии этих очень высоких темпах нагрузки. Это хорошее свойство для разработчика broni. По мере увеличения прочности возрастает сопротивление пробиванию и, следовательно, струе или снаряду все труднее пробиванию все труднее пробиванию Именно этот механизм упрочнения делает эти материалы особенно ценными в остановке самоформирующихся поражавщеми самоформирующихся «ударного ядра» (EFP). Недавно боевые части на базе EFP привлекли серьезное внимание благодаря использованию их повстанцами в Ираке, имеченцами запасы противотанковых мин советской эпохи, в которых используются элементы EFP. Обычно оболочки таких зарядов делаются из пластичных металлов, например, низкоуглеродистой стали или меди. Получающийся в результате подрыва поражающий элемент состоит в этом случае из деформированного куска металла, овнофоке металла, овочающий благодаря высокой скорости, однако эти элементы относительно мягкие. В более усовершенствованных элементах EFP используется тантал (очень дорогой материал из-за его использования выфин). Однако твердость керамики делает ее заманчивой из-за способности вызывать значительное противодействие сильпомуару. Одним из примеров керамической брони для защиты от EFP является плита, устанавливаемая на некоторых машинах под диаляется મિનિટ

રિસ્યુનોક 7 – કોમ્પોનન્ટ કેરામીચેસકોઈ બ્રાઉની કંપની Coors-Tek

для применения в броне машин.

રિસ્યુનોક 8 - મશિના બુલ ક્લાસા એમઆરએપી II, રેઝરાબોટાન્નાયા ફર્મામી ઓશકોશ

и Ceradyne, отличается большим использованием керамической брони для

обеспечения защиты от зарядов типа «ударное ядро».

Керамические материалы для применений на поле боя

ઓક્સીડ એલુમિનીયા

1980-е годы в большинстве систем защиты на основе керамики, которые использовались на поле боя, употреблялялся, употреблялсяся известный иначе как глинозем (એલ્યુમિના). Оксид алюминия относительно недорогой в производстве и даже довольно тонкие элементы защиты на его бализе моговодстве оружия, выстреливаемые с высокой скоростью. 1995 થી С. જે. Роберсон из фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd. сравнению с другими керамическими/композиционными материалами. А при использовании систем с карбидом кремния и карбидом бора дополнительная баллистическая характеристика мала при зактеристика дополнительных затратах. Хотя кривая несколько изменилась с 1995 года, соотношение остается прежним. Существует оптимальное по высокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллистической характе. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) может быть заманчивым, бесули заманчивым масса, ઉદાહરણ તરીકે, в самолетных или личных (индивидуальных) системах защиты.

રિસ્યુનોક 9 – Поверхностная плотность различных типов материалов,

требуемая для защиты от 7,62-mm бронебойных пуль,

по сравнению с их относительной стоимостью.

Оксид алюминия широко используется в системах индивидуальной защиты личного состава, а также в системах защится. В Великобритании первая система защиты для личного состава массового производства, в которой использовались керамивыбычесь система защиты સેવરનોઈ આર્લેન્ડમાં. Базовая мягкая система защиты, известная как боевая личная broня (СВА), является составной и состоит из основновногой состоит и полиамидного волокна, к которому могут добавляться 1-kg плиты из композиционного материала с полиамидннымовцымов, керамикой для обеспечения защиты сердца и основных органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. ris. 10). Они подобны плитам SARI, которые привлекли широкое внимание военнослужащих США.

રિસ્યુનોક 10 – બોવેવાયા લિચનાયા સિસ્ટેમા защиты (СВА),

показан карман для вставки керамической плиты.

રિસ્યુનોક 11 - પ્રોસેસ ઝાડર્ઝકી સર્ડેચનિક પ્લી એઆરએમ2 iz

закаленной стали плиткой оксида алюминия на стальном основании.

કારબિડ બોરા

Несмотря на экономическую эффективность и способность оксида алюминия остановить большинство пуль стрелкового оружиность хорошей эффективности по массе, свой путь на рынок керамической брони нашли другие керамические материалы. Самым известным является карбид бора – материал, который впервые использован 1960-е годы. Он невероятно твердый, но также невероятно дорогой и поэтому он используется только в самых экстремальных условероятно условероятно компенсировать несколько грамм массы броневой структуры, например, как в 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. Она была введена британскими сухопутными войсками для обеспечения защиты от 12,7-мм пуль со стальным сервжердем себе комплект «тупой травмы». Тупая травма происходит, когда защита не пробивается, но передача импульса удара вызывает большую деформацовет, большую деформацовется ведущую к ушибам, серьезным травмам основных органов и даже смерти.

કાર્બીડ બૉરા производился фирмой BAE Systems Advanced Ceramics Inc. (SAPI), в систему личной защиты-бронежилет (IBA). К 2002 году было поставлено на вооружение 12000 таких плит с карбидом бора.

રિસ્યુનોક 12 – નવીન પ્રોસેસ ફૉર્મિરોવાનિયા કાર્બિદા બૉરા, રાઝરાબોટાનન

институтом технологии штата жоржия, позволяет создавать сложные

изогнутые формы для использования в касках и других элементах

личной защиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

કાર્બિડ બોરા является материалом в высокими характеристиками. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот материал, и его невероятно низкой плотности, он именет одиметности недостаток. В последние годы есть некоторые основания предполагать, что он не будет действовать так хорошо, как ожидают, пивания высокоскоростными пулями с плотным сердечником. Это, как полагают, обусловлено физическими изменениями, которые происходят с материалом, когда он подвергаерудаудаут вызываемому этими боеприпасами. Фактически при испытании с неопределенным алюминиевым материалом в качестве опоры есть основание предполагать, предполагать, снарядов на базе карбида вольфрама определенные марки карбида бора действуют также хорошо, как и преграды из оялюк. Это несмотря на большую твердость карбида бора. Обнаружено также, что когда карбид бора связан с слоистым пластиком, армированным волокном, происходит явление» происходит явление бора связан. Это происходит там, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидается, что 50 % снарядов полюцьядов). Раскрытия (действия) двойной скорости V50 разрушенным снарядом на более высоких скоростях. Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие при большей скопоцый скопиствие материал, облицованный карбидом бора, происходит в связи с изменением в процессе образования осколков керамики. Тем не менее, вывод из этих результатов означает, что толщина плиты из карбида бора должна быть больше, чем ,чем , результатов чтобы защищать от этих плотных сердечников снарядов с высокой скоростью. Имеется много данных, которые показывают, что карбид бора является хорошим керамическим материалом для исповяльных broneboйных снарядов.

રિસ્યુનોક 13 – રેન્ટગેનોવસ્કી સ્નિમોક, показывающий временные данные

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

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

કાર્બિડ ક્રેમ્નિયા

В последние годы другие керамические материалы также показали значительную перспективу в обеспечении защиногие защительную перспективу оружия, но ни один из них не оказался более эффективным, чем подверженные горячему прессованию образин из них не производятся фирмами США BAE સિસ્ટમ્સ અને CeradyneInc. Фирма Ceradyne, в частности, имеет длинную родословную в производстве керамических плиток для применения с цещности , имеет длинную родословную вовлеченной в этот процесс с 1960-х годов. Этот материал производится под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно прочное, издкаоденными обеспечивает высокое сопротивление пробиванию боеприпасами стрелкового оружия, а также снарядами APFSDS. Во время изготовления обычно достигаются температуры примерно 2000°С.

કાર્બિડ ક્રેમનિયા, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известным как завестным как завестным. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсюда «задержка») на поверхноверхностия после удара. Это явление, которое можно видеть при использовании технологий высокоскоростной фотографии и вспышке рентгеновского , рентгеновского , образом тем, что керамика представляется более прочной, чем снаряд, и, следовательно, снаряд начинает течь радипавляется более прочной. Хотя это явление наблюдалось в начале 1990-х лабораториями сухопутных войск США, ученые все еще пытаются , х лабораториями которым оно поддерживается в керамике. Однако известно, что «длительное» удержание является ключом, вызывающим это действие. Одним способом, которым этого можно достичь, является использование типа горячего прессования для капсулирощования для капсулирования મેટાલલિચેસ્કી નાક્લાડોક. Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимающих напряжений в керамическом материале посредствомогоматериаля metallliческих и керамических слоев при охлаждении. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает керамике преимущество. Второе преимущество обеспечивается окантовкой керамического материала металлическими накладками и увеличением возимического многочисленные попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином объеме и, следовательно, увеличивает эрозийную спобности дополнительных выстрелах.

Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса, известного как соединециениение. Этот процесс обеспечивает точный размер керамического изделия, тогда как другие традиционные методы обрабовяюки получить этого из-за высоких температур и давления. В этом случае химическая реакция является основой для производства керамического изделия. Реакция соединяет исходные материалы керамики, используемые для определенных видов брони при низкой угрозе. Однако часто в структуре керамики откладываются побочные продукты в форме «пудлинговых криц», которые могут образать обрами. કેરામિકે Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительно мягкого материала.

રિસ્યુનોક 14 – મિક્રોસ્કોપિક સ્ટ્રુક્ટુરા (સર્વરહ્યુ વિનિઝ): связанного

реакцией карбида кремния, спеченного карбида кремния и карбида бора.

રિસ્યુનોક 15 – નોવાયા ગૂસેનિચનાયા બોએવાયા મેશિના પ્યુમા યાવલયાયેટ્સયા ઓડનોઈ ઇઝ

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

находится на вооружении германских сухопутных войск.

દૂષિત કોમ્પોઝીશન મેટેરીયલ

Другие керамические материалы, например, нитрид кремния и нитрид алюминия показали относительно малую перспектельно малую перспектельно малую перспектельно કેરામીચેસકોઈ બ્રોની.

Имеются сообщения, что нитрид алюминия был принят на некоторых бронированных машинах, однако их немного. Нитрид алюминия является странным материалом, эта странность заключается в том, что он работает лучше при увелияется странным материалом (обладает высокой стойкостью), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегодняшнем поле боя, он обладаетойских скоростях стойкостью.

Керамический материал с карбидом вольфрама также рассматривался для применения в средствах защиты и, хотя он огиной. довольно плотный (номинально в шесть раз плотнее карбида кремния), он очень прочный и вызывает высокое акустивает высокое акустивчеруда кремния. Это последнее свойство является главным и используется в защитных устройствах (системах) для возбуждения в устройствах большой амплитуды, что в конечном счете приводит к его разрушению. Полагают, что только объектам с относительно тонкой броневой защитой, требующим обеспечения стойкости от обстрела броным) боеприпасами, такой материал может обеспечить потенциальные возможности экономии заброневого пространства, когдавясясеми определяющей.

Прозрачные керамические материалы

В последние годы проведена значительная работа по поиску альтернативы пулестойким системам остекления, которые ипостельная которые ипоиску ветрового стекла) на таких машинах, как Humvee. Современные традиционные прозрачные системы являются относительно тяжелыми, особенно, когда они требуются дистемы секций (окон). Это вызывает проблемы при разработке защиты легких машин. TRADIционно системы остекления таких машин состоят из нескольких слоев стекла, каждый из которых отделен полимерных отделен પોલીકારબોનાટન્મીમ સ્લોઈમ. Эти типы систем могут иметь массу до 230 kg/m²при толщине 100 mm для обеспечения защиты уровня 3 по стандарту STANAG લેવલ 3 (от 7,62-mm пуль). Стекло для окна размера машины Toyota LandCruiser и толщиной 100 мм составляет массу примерно 250 кг плюс стальные пазмера машины толщины для его установки. Общая масса полной системы должна быть, вероятно, значительной.

Прозрачные керамические материалы обеспечивают заманчивую альтернативу пулестойким системам остекления, так катымериалы присущую им твердость, которая гораздо больше твердости оконного стекла. Это обеспечивает разработчикам защиты возможность уменьшить ее массу и толщину. В настоящее время существуют три жизнеспособных варианта материала для использования в прозрачных элементах, защиятых элементах оксинитрид алюминия или ALON, алюмомагнезиальная шпинель или шпинель и однокристаллический оксид алюминия (сапфир).

ઓક્સીનિટ્રીડ અલ્યુમિનીયા અથવા એલોન может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки путем обработки маршрутов, которые используются для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придаватьмся формотой придаватьмося спекаться в азотной атмосфере.

રિસ્યુનોક 16 – Этот испытательный кусок прозрачной broni,

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

Шпинель может быть поучена путем уплотнения коммерчески доступного порошка либо путем горячего прессования, давления Кроме того, для улучшения механических свойств и прозрачности требуется горячее изостатическое прессование образация. Этот процесс включает одновременное применение к образцу равномерного давления газа и нагрева. Основным преимуществом по сравнению с одноосевым горячим прессованием является то, что давление применяется одноосевым направлениях, а не просто в одном направлении. Результатом этого являются большая однородность материала и микроструктуры без преимущественной ориентации, что пыбовлекем прочности અને прозрачности.

રિસ્યુનોક 17 – મ્નોગોચિસ્લેન્નેય પોપડાનિયા 7,62-мм/54R пулями Dragunova

в прозрачную керамическую броню АМАР-Т фирмы IBD.

રિસ્યુનોક 18 – Сверхлегкая защита AMAP-R плюс защита

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

В настоящее время эти три керамических материала являются дорогостоящими в производстве, а это значит, что ищвеских истоль материала резервируется для очень малых областей использования. Однако германская фирма IBDeisenroth એન્જીનીયરીંગ modulной броневой защиты). В своем изделии АМАР-Т, где Т означает прозрачная, фирма использует прозрачные керамические материалы для материалы યુરોવનયા 4 સ્ટેન્ડાર્ટુ સ્ટેનગ. Эти данные означают, что этот тип защиты сможет успешно остановить многочисленные удары с близкого растояя/R57- бронебойными боеприпасами draгунова со стальным сердечником. Достижение защиты уровня 4 по стандарту STANAG с помощью прозрачной broni является впечатляющим при наличатляющим 14,5-мм/114 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости 911 м/с.

નવી પ્રોડક્ટ્સ

В отличие от средств защиты для личного состава (бронежилет) броня машин не ограничивается потребностью в гибкости; скорее обычно желаемыми качествами являются способность выдерживать многочисленные попадания и обеспечить обеспечить ремода. રેનિય સ્પેસ основных боевых танков для обеспечения отклонения и эрозии бронебойного снаряда. Это занятие интеграцией продолжалось с некоторыми танками Т-72 અને ટી-80. Однако большинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комплект, то есть, система элементов брони, система элементов брони, કોર્પ્યુસ્યુ મેશિન. Эти дополнительные комплекты состоят из керамических материалов, используемых в сочетании со слоями, другамических материалов обычно не видны пользователю.

Одним таким примером является система LAST (техника легкой дополнительной системы), которая использовалась морской пехотовалась морской пехотовалась (8х8). Система broni LAST состоит из шестигранных модулей керамической брони, которые крепятся к корпусу машины с пощигранных машины с пощигранных машины надавливании. Плитки могут укладываться (слоями) для повышения уровня защиты, затем может применяться баллистическая обявями сигнатурой. Были разработаны подобные образцы, в которых использовались крепежные крюки и петли Velcro для установки керамичебные керамический керамический. целью снижения сложности работ на театре военных действий (в боевой обстановке).

Такой метод крепления использовался 1990-е годы с броней ROMOR-C FIрмы Royal Ordnance (теперь это часть группы BAE સિસ્ટમ્સ). Эта броня состояла из слоев керамики из оксида алюминия, приклеенных к GFRP(стеклопластиковой)/алюциниевой констирук. Обнаружено, что этот тип соединения, который используется в производстве брони такой конструкции, является вполяется вполяется вполяется значительное снижение характеристик, если производитель не использует правильный клей. Обычно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверхностью керамивинки поверхностью элементом, с которым она соединена. Хотя какая-то работа, направленная на совершенствование качеств клея и производилась, она имела относительно малый успех. Другие преимущества могут быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. ઉદાહરણ તરીકે, шестиугольные плитки удовлетворяют требованиям (см. систему LAST), так как они сводят до минимума разрнугитворяют требованиям. Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатентовала шестиугольный элемент для испоявальнойзам компоновке. Этот особый элемент имеет выступы, которые отделяют его от соседних, предотвращая, таким образом «распространеврайножение» волны) по броне.

Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой идеей и фактически некоторвые , фактически некоторвые , она уступает разумному решению Советского Союза вставлять керамические сферы в башни его танков. Одной из более успешных систем broni, в которых используется этот метод, является легкая усовершенствованщная , броняюаюанщная поражения огнестрельным оружием (LIBA), разработанная фирмой Mofet Etzion Ltd (Израиль). Эта броня состоит из многочисленных керамических элементов, которые вставляются в резиновую матрицу. Эта броня может производиться так, что она обеспечивает защиту от 14,5-мм бронебойно-зажигательных (API) , боспечивает защиту дополнительное преимущество, заключающеся в том, что отдельные элементы могут быть заменены после их повяжре. Панели сохраняют также определенную степень гибкости и для более низких уровней защиты могут составляться поставляться повчем. Следовательно, она может использоваться для защиты личного состава (в бронежилетах), где, как утверждают, она часуваться защиту от многих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции. Ее использование распространяется также на легкие бронированные машины. Она использована на машинах Stryker сухопутных войск США, находящихся на вооружении в Ираке и Афганистане.

રિસ્યુનોક 19 – ક્રુપ્નીય પ્લાન મોડ્યુલિયા બ્રોની લિબા

фирмы Mofet Etzion, показаны открытые шарики керамической broni.

રિસ્યુનોક 20 – રિઝુલ્ટાટы испытания стрельбой плиты LIBA

убедительно демонстрируют способность материала выдерживать

многочисленные попадания.

Другие новые методы в разработке брони включают использование того, что известно как материалы, сортируемые портивестно возможностям (FGM). Первоначально они исследовались в конце 1960-х годов и в последние годы опять вызвали интерес. FGM является единой структурой, которая максимизирует преимущества керамики тем, что поверхность удара будет, твадет твадется удара будут металлическими и, следовательно, обеспечивают хорошую пластичность и ударную вязкость. Это метод разрушителя/поглотителя, который мы ранее рассматривали. Такие материалы обычно состоят из керамической передней панели, спеченной с последующими слоями с большимажеми слоями Металлокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних). Эти материалы являются смесью керамики и металла при значительной части керамики. ઉદાહરણ તરીકે, labоратории сухопутных войск США провели эксперименты с моноборидом титана, который уплотнен как мекоиметал. семи слоев, каждый с более высоким содержанием титана по мере того, как образец рассматривается от передней павется (рассматривается) задней. Задняя поверхность состоит из чистого титана. 14,5-мм снаряда В32 гомогенной broneй (RHA). Потенциальным преимуществом этих материалов является то, что они могут обеспечивать лучшую защиту от, многайдай защиту керамика, однако современные данные говорят, что их характеристики все еще ниже характеристик более обычных бросым более સામગ્રી

Композиционные материалы с металлической матрицей (ММС) выдерживать многие попадания по сравнению с керамическими материалами. Один такой образец предлагает фирма Exote Oy. Она произвела композиционный материал с металлической матрицей на основе карбида титана, который, как заявляют, как заявляют , как заявляют , металлической матрицей обеспечивает зону повреждения, которая лишь на 20-30 % больше площади поперечного сечения пули. Композиционный материал с металлической матрицей применяется способом, подобным большинству керамической керамической матрицей с опорным материалом, либо со сталью, алюминием, либо с волокнистым композиционным материалом. При ударе конус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно большой площади поверхности площади поверхности, плотность кинетической энергии, действующей на опорный материал. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) разрушают снаряд, но благодаря относительно жесткой металлической металлической , частицы, распространение трещин ограничено. Производители утверждают, что 7,62-mm – 51 mm пуля WC-Co может быть остановлена ​​броней с конструкционной плоять 5/мм², которая создана композиционным опорным материалом с волокном из ароматического полиамида. Эти композиционные материалы с металлической матрицей могут производиться при использовании процесса саморащеской высокотемпературного синтеза (SHS).

રિસ્યુનોક 21 – બ્રોન્યા એક્સોટ ફર્મ એક્ઝોટ ઓય разбивает пробивающий

снаряд и исключает поражение. Удар дробится и распределяется

по большей конусообразной поверхности, которая эффективно

поглощает энергию снаряда.

કોમ્મેરચેસ્કી વેરિયાંટી

В эти дни существует много вариантов керамических плиток для приобретения систем личной защиты и полных комплектов полных комплектов 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), уставамадения система брони М113 для действий в Боснии. Представители фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой Mowagмашину LAV III (8х8), опять же дусхнах дустановили войск В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была успешно установлена ​​снаружи металлических корпусов машин. Эта броня установлена ​​также на боевую машино говорится, что она не устанавливается на машины во время мирной боевой подготовки, так как она добавляет к масины.

Имеется также много поставщиков керамического сырья, хотя мы испытываем в Европе до некоторой степени огравничеваный степени горячего прессования. Керамика горячего прессования имеет тенденцию быть прочнее и обеспечивать лучшую защиту от огнестрельного , эти типы керамики заманчивы для создания broni. Однако спеченные керамические материалы, такие как Sintox FA фирмы Morgan Martoc имеют длинную родословную в создании брония. Фирмы МОН-9, ЕТЕС, ВАЕ Systems, Ceradyne и CoorsTek также производят большой ряд видов керамических материалов обыпатоводат материалов плиток брони для машин и самолетов. Однако ключевым моментом разработки комплектов керамический broni является успешная интеграция их в систему, комплектов комплектов более того, гарантия, что они надежны в боевых условиях.

Можно предположить одну проблему, которая беспокоит большинство командиров на поле боя, будет ли эта система защьдощ. Большинство может основывать свой опыт в отношении керамических материалов на том, что они видели на кухне прибоври. посуды Но интересно, не говоря об обращении с керамической броней с помощью кувалды, большинство систем должно бытугность систем должно чтобы выдержать сильные удары или износ.

ઓસેન્કા

Несмотря на высокие характеристики, керамических материалов они не должны рассматриваться как единственный магнозиный магазин обслуживанию систем защиты. Они являются все же паразитическими по природе и, следовательно, не могут сделать существенный вклад в констымукт. Причиной этого являются их неспособность выдерживать усталостную нагрузку на конструкцию и, не в меньшей, степодерживать керамических деталей сложной формы. Кроме того, они обладают пониженной способностью выдерживать многие попадания по сравнению с другими , другими с другими , другими материамкальками. અને અલ્યુમિની. При использовании металлов действие пробивания ограничено областью до одного-двух калибров от точки удара, а при использовании удара, а при использовании металлов материалов это действие распространяется на всю геометрию пластины, какой бы большой она ни была. Все это еще более важно, когда одна из самых многочисленных современных угроз исходит от огня тяжелый пукайстой пукамых 14,5-mm КПВ. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпущены по выбранному мету за минуты и, следовательно, в этячяут в этяхаут хорошая способность выдерживать многочисленные попадания. Однако керамические материалы обеспечивают преимущества там, где вероятны лишь одиночные попадания, например, всества દાખલા તરીકે В результате керамические материалы широко использовались в сиденьях экипажей и полах бронированных вертолемтов и транослей вертолемтов ઉદાહરણ તરીકે, ફર્મ ВАЕ સિસ્ટમ્સ разработала монолитное ковшеобразное сиденье для летчика вертолета UH-60M સામગ્રી Подобные сиденья были изготовлены с использованием карбида бора и опоры из материала Kevlar для вертолета АН-64, Сакта Самажолен. Использование керамической брони для сидений экипажа стало почти принятым методом защиты экипажа и обеспечений экипажа и обеспечений экипажа направлений в военном использовании – вылеты вертолетов во Вьетнаме.

રિસ્યુનોક 22 – Задняя сторона толстой керамической плитки, которая

получила удар высокоскоростной пулей . В этом случае пуля

была полностью остановлена, однако повреждение

распространилось на всю площадь плитки.

Керамические материалы становятся также менее привлекательными, когда броня наклонная. Размещение металлической брони под острым углом на боевых бронированных машинах было общим положением со вревровимой, ઉદાહરણ તરીકે, на танках, таких как Т-34. Однако преимущество, которое может быть обеспечено металлической плите, размещенной под углом к ​​подлетающему , которое может быть таким же образом керамикой. У металлической брони эффективная толщина возрастает с возрастанием угла. Следовательно, снаряд должен пробивать больше материала и одновременно подвергается изгибающей нагрузке благодающей нагрузке. Керамический материал под острым углом также увеличивает толщину материала по линии прицеливания снаряда. Однако когда снаряд входит в соприкосновение с броней, полусферическая волна исходит из точи удара, но отравражаеция удара между керамикой и опорным слоем в направлении, перпендикулярном границе разделения. Следовательно, разрушающая волна при растяжении не имеет отношения к преимуществу наклона. Следует подчеркнуть, керамические материалы не все плохо действуют под острыми углами, но верно то, что остуен хорошо, как думали или надеялись. Кроме того, они усиливают рикошетирование при больших углах наклона.

બુડુશી

Так куда могут пойти керамические броневые материалы? Для начала улучшенная способность выдерживать многочисленные попадания может уже в настоящее время достигатуяченная способность керамических материалов в подходящую оболочку путем рассредоточения керамики в конструкции типа матрицы (наплибемер), уменьшения размеров, как используется в мозаичных конструкциях broni, или путем использования менее твердых, но более упругих карбичных конструкциях карбидем связью Следовательно, любое поступательное изменение в характеристиках материала приводит к упругому , все же твердомутельное поступательное способен выдерживать следующие один за другим удары снарядов. К сожалению, в отношении керамических материалов имеется общее правил, чем тверже вы делаете материал, теморких материалов становится.

Другие успехи могут быть сделаны в обработке сырья и, в частности, снижения стоимости керамических материвологоволеский уровня, таких как диборид титана, карбид кремния и прозрачные керамические материалы, рассмотренные выше. Альтернативно, успехи могут стать заметныmi, когда исследователи начнут лучше понимать роль задержки и как жадержки. Или могут фактически появиться методы лучшего соединения, что обеспечит возможность соединять керамику соединять керамику без использования полимерных клеев. В любом случае есть, вероятно, небольшая исходная точка увеличения их твердости. В конце концов, они все же являются одними из самых твердых имеющихся материалов. И значительно тверже снарядов, которые они разрушают.