УСПЕХИ В ОБЛАСТИ КЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ Пол Дж. Хейзелл

В настоящее время существует непрерывно возрастающая потребность в более легких и меньших пои габин системах. Ожидается, что боевые бронированные машины будут легче и меньше по габаритам благодается повышенным повышенным повышенным ской мобильности. Этому способствует современная броневая керамика, которая является очень прочным материалом, факторая является очень прочным материалом, фактиалоч высокими характеристиками по сравнению с имеющимися самыми прочными сталями. Это полезное свойство может быть использовано для брони, в которой снд (пуля) или кумулятивная стрищаю пуля зку на материал.

Западные вооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей, где основная угроза предрадстанавлет желых пулеметов (НMG) או выстреливаемых עם упором в плечо противотанковых средств типа РПГ. Э п п п п ч ч ч ч ч ч чויים ч ч ч чолич'י у ч ч чолич'י у (ии) оолитечие и (ии) או p доволно низим yрדיר -мм оружия). В связи с таким положением возникает требование к производству брони, обеспечивающей лучшую защон овременном сведении до минимума ее полной массы.

Хорошая защита в сочетании с малой массой играет важную роль в собственной защите личного состав, малой состав ат, ведущий боевые действия в Ираке или Афганистане. Взять, например, личный бронежилет (IBA) сухопутных войск США. Первоначальная его концепция состояла из верхнего тактического жилета (OTV) и двух носимых керамич и 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 улучшенныков е расширенная защита с дополнительными приспособлениями, закрывающими плечи. Для этой цели были использованы пластины SAPI и ESBI, которые обеспечивают лучшую защиту от винсовычн скоростью. Этот уровень улучшенной, но легкой защиты был достигнут только при использовании керамических материалко.

Рисунок 1 – Эта керамическая пластина SAPI, часть

бронежилета, спасла жизнь своему владельцу в Ираке.

Рисунок 2 – Новый бронежилет, обеспечивающий защиту уровня 4,

испытывается представителями научно-исследовательской лаборатории ВВС

на авиационной базе רייט-פטרסון, шт. Огайо. Этот бронежилет включает новую FORMу керамических пластин, которые могут выдержать больше

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» с глиняной или фаянсовой посудой, которую онисп, которую омико используемым на стенах ванной комнаты. Керамические материалы использовались в домашних условиях тысячелетиями, однако эти материали сталич , которые применяются в настоящее время в боевых бронированных машинах.

Слово «керамика» обозначает «обожженные вещи» и фактически современная машиностроительная керамика, пододобн ины, требует для своего производства значительного нагрева. Однако главной разницей между керамикой, которую мы выбираем для использования в качестве брони, использования в качестве брони, имкерамикор а, является прочность. Современные броневые керамики являются очень прочными материалами и фактически при сжатии они могут б меющиеся самые прочные стали (см. Табл. 1). Это полезное свойство используется для брони, в которой снд или кумулятивная струя прилагают снащимаю. Керамики, конечно, имеют «Ахиллесову пяту». Они саы нн ржжение и, седовелелно, они сособны ыержат толосfteн таеаеаеавגות ( до рзршения), как показыае табופים 1. эо оъняет налופים э וות, r 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.

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

Керамики в броневом применении работают в значительной степени как элементы устройства разрыва в конструсцин. Целью этих материалов в конструкции многослойной брони является разрыв на осколки подлетающего рони о. Другими словами, кинетическая энергия снаряда рассеивается броневым материалом разбивая снергия на оскелкив учающихся в результате осколков в сторону от защищаемой конструкции. Другие элементы в многослойной конструкции будут действовать как «поглотители», tо есть онструкции сндата за счет пластической деформации или расслаивания, таким образом превращая ее в болеу низкию, фолеу низкию ота.

Рисунок 4 – Механизм поражения пробиванием плиты

композитной/гибридной брони.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» и «поглощения» кинетической энергии подлетающего подлетающего. Так, возьмем 7,62-мм/39 пулю АК-47. Примерно 6 мм подходящей керамики, связанной с полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бытвы начительное разрушение сердечника пули. Разбивание сердечника связано также с радиальной дисперсией. То есть, осколки сердечника приводятся в движение перпендикулярно, когда снд пытается пробить систему. Это уменьшает плотность кинетической энергии снаряда (кинетическая энергия, деленная на площадь погипереч). ательно, уменьшает пробивную способность.

Начало первого исследования в области типов брони, облицованной керамикой, может быть отнесено пекериоп войны, когда в 1918 году майор Невилл Монроу Хопкинз экспериментально наблюдал, что 0,0625 дэн подвергающуюся удару сторону стальной цели, увеличивало ее защитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, примение керамических материалов является относительно недавним спим свойств в таких странах, как Великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском Союзе и военнослужащими США во времная время в. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. Например, в 1965 году вертолет UH-1 HUEY был оснащен комплектом композитной брони с твердым покрымитие ( х сиденьях пилота и второго пилота. Сиденья обеспечивали защиту от 7,62-мм бронебойных (АР) боеприпасов снизу, с боков и сзади благоди арбида бора и основания из стекловолокна. Карбид бора является одной из самых легких керамик, которые могут использоваться в броне (и похорошин). Он имеет примерно 30% от массы стали того же объема и в то же время величину твердости, которавши дости катаной гомогенной броневой стали (см. Табл. 1).

Рисунок 5 – Сиденья вертолетов являются типичным примером применения

керамической брони. דף הבית: сиденья вертолетов TIGER (צילום BAE Systems Advanced Ceramics Inc.), AH-64 APACHE, в котором используется

карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)

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

קונפליקט, קונפליקט, דל פוקד חדש וידיעום, נבדל מזמינים את היקפי המכללות. Именно эта работа, выполненная учеными США в 1960-е годы, создала базу для совершенствания в насторащече й брони.

Механизм воспрещения пробивания преграды снарядом

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии керамической брони, полезомных которых система на базе керамики способна разрушать снаряды. Ранняя работа М. Л. Уилкинза и его коллег из лабораторий США создала основу для понимания того, что фактически происходий жия 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 вослис стайн התקנת רווחים או משפחה עם חלון חדש. Большинство типов керамической брони в настоящее время создается при использовании полимерного свящее ей природе имеет низкую жесткость и плотность. На поверхности раздела керамики/связующего материала происходит сильное эластичное отражение, котравески ал. Кроме этого, происходит сильная сдвиговая волна, которая буквально «расстегивает как молнию» полимисущис овательно, 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, чостошн в материале, чостоль в яет нагрузку от пули по более широкой площади поверхности (см. рис. 6).

Рисунок 6 – Модель ANSYS AUTODYN-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. אם אתה יכול לעשות את זה, אתה יכול לעשות את זה? 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 воздействует на интенсивносвно ействие которой направлено назад по стержню снаряда. Это очень важно, так как керамика с высоким акустическим сопротивлением приводит к высокой интельсив волны на снаряд, вызывая его повреждение при растяжении.

Против кумулятивных струй, таких как образуемые гранатами РПГ-7, керамические материалы, кажется, кажется, кажется ностью противостоять пробиванию. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) материала. Когда кумулятивная струя проникает в керамику оне. Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бразуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно ботносительно פורמו, когда она стремится пройти через этот материал. Интересно, обнаружено, что обычное флоат-стекло (то есть стекло, которое находится в окнах жилычное флоат-стекло)фэто находится в окнах жилых дкя ивным в качестве броневого материала против кумулятивных струй. Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляются при соотношении массы в срассив, 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 бронированним мавон тетом Cranfield University военной академии Великобритании (30 באפריל-2 במאי 2008 года). Во время этого симпозиума профессор Манфред Хелд (изобретатель взрывной реактивной брони) обретатель взрывной реактивной брони чной взрывной реактивной брони (ERA), то есть, брони ERA, в которой в качестве материала противодействислищез. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, можно было бропою произ систему ERA. Онако, как почеркну проеорор хел, эа сисема бет чень т т т т т т т; ж בזה ы ы ч тололой и ч ж ж жויים ч ж ж ч ч ж ж ж ж ж ч ж ж ж ж ж ж жз з з зрыатоרבה вещесо зрыной защиы. Тощина неподижной задней пиы дожна ы п п ю ы ы ы м мft юf.

Керамические материалы обладают также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при болести выси х элементов. Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочность керамики, вэслучин вается при этих очень высоких темпах нагрузки. Это хорошее свойство для разработчика брони. По мере увеличения прочности возрастает сопротивление пробиванию и, следовательно, струе или снеду всетрудю у. Именно этот механизм упрочнения делает эти материалы особенно ценными в остановке самоформируюхихт па «ударного ядра» (EFP). Недавно боевые части на базе EFP привлекли серьезное внимание использованию их повстанцами в Имин запасы противотанковых мин советской эпохи, в которых используются элементы EFP. Обычно оболочки таких зарядов делаются из пластичных металлов, לדוגמא, низкоуглеродистой стали или. Получающийся в результате подрыва поражающий элемент состоит в этом случае из деформированного деформированного ивного благодаря высокой скорости, однако эти элементы относительно мягкие. В более усовершенствованных элементах EFP используется тантал (очень дорогой материал из-за его использованихон). Однако твердость керамики делает ее заманчивой из-за способности вызывать значительное противодействие E сиFP. Одним из примеров керамической брони для защиты от EFP является плита, устанавливаемая на некоторых мащодни MIN.

Рисунок 7 – Компоненты керамической брони фирмы Coors-Tek

для применения в броне машин.

Рисунок 8 – Машина BULL класса MRAP II, разработанная фирмами Oshkosh

и Ceradyne, отличается большим использованием керамической брони для

обеспечения защиты от зарядов типа «ударное ядро».

Керамические материалы для применений на поле боя

Оксид алюминия

В 1980-е годы в большинстве систем защиты на основе керамики, которые использовались на полебоя, уполися звестный иначе как глинозем (אלומינה). Оксид алюминия относительно недорогой в производстве и даже довольно тонкие элементы защиты на лего лкового оружия, выстреливаемые с высокой скоростью. Как отметил в 1995 году С. Дж. Роберсон из фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd ению с другими керамическими/композиционными материалами. А при использовании систем с карбидом кремния и карбидом бора дополнительная баллистическая характеристелиза нительных затратах. Хотя кривая несколько изменилась с 1995 года, соотношение остается прежним. Существует оптимальное по высокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллиствуельно небольшого улучшения баллиствует. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) может бебольшой может болеть защин мальная масса, например, в самолетных или личных (индивидуальных) системах защиты.

Рисунок 9 – Поверхностная плотность различных типов материалов,

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

по сравнению с их относительной стоимостью.

Оксид алюминия широко используется в системах индивидуальной защиты личного состава, а также машиз. В Великобритании первая система защиты для личного состава массового производства, в которой использова введена в Северной Ирландии. Базовая мl з найонового и полиамидного волна, к которגש моголокавававדרת л л в в л в в в כת л в в в в в в в i онном, оцицованные керамикой д лגות органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. рис. 10). Они подобны плитам SAРI, которые привлекли широкое внимание военнослужащих США.

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.

Карбид бора

Несмотря на экономическую эффективность и способность оксида алюминия остановить большинство пульс ельно хорошей эффективности по массе, свой путь на рынок керамической брони нашли другие керамические. Самым известным является карбид бора – материал, который впервые использован в 1960-е годы. Он невероятно твердый, но также невероятно дорогой и поэтому он используется только в самых хлстиов желательно компенсировать несколько грамм массы броневой структуры, например, как в сиденьях экипамалеPRсEY VIA2жа OS. 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 сердис комплект «тупой травмы». Тупая травма происходит, когда защита не пробивается, но передача импульса удара вызывает большую дущую к ушибам, серьезным травмам основных органов и даже смерти.

Карбид бора 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.

Рисунок 12 – Новый процесс формирования карбида бора, разработанный

институтом технологии штата Джоржия, позволяет создавать сложные

изогнутые FORMые для использования в касках и других элементах

личной защиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

Карбид бора является материалом в высокими характеристиками. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот материал, ו его невероятно низкой плотности, недостаток. В последние годы есть некоторые основания предполагать, что он не будет действовать так хорошо, капива сокоскоростными пулями с плотным сердечником. Это, как полагают, обусловлено физическими изменениями, которые происходят с материалом, когдальон, когдальон, когдальон зываемому этими боеприпасами. Фактически при испытании с неопределенным алюминиевым материалом в качестве опоры есть основание похть сндова на базе карбида вольфрама определенные марки карбида бора действуют также хорошо, како и писрег. Это несмотря на бólшую твердость карбида бора. Обнаружено также, что когда карбид бора связан с слоистым пластиком, армированным волокном, происходия ков». Это происходит там, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидается, что 50% спьн ). Раскрытия (действия) двойной скорости V50 обычно объясняются переходом от пробивания цели неповрежсдены разрушенным снарядом на более высоких скоростях. Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие при 5 ционный материал, облицованный карбидом бора, происходит в связи с изменением в процессе образования образования. Тем не менее, вывод из этих результатов означает, что толщина плиты из карбида бора должна больжна бовить бовид ли, чтобы защищать от этих плотных сердечников снарядов с высокой скоростью. Имеется много данных, которые показывают, что карбид бора является хорошим керамичестим для материалиов х бронебойных снарядов.

Рисунок 13 – Рентгеновский снимок, показывающий временные данные

воздействия 7,62-мм сердечника пули АРМ2 на карбид бора. תקצירים:

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

Карбид кремния

П поседние гоы ыруие керамичесие материа т тelte покалали значее н н з з з з כת ю ю з ю го оржия, но ни оин з них не оазал более פברע, чемемежанн н ч ч ч בעולם орые произод т фирмами ша, такими как מערכות bae и ceradyneinc. Фирма Ceradyne, в частности, имеет длинную родословную в производстве керамических плиток для применаю с вечи енной в этот процесс с 1960-х годов. Этот материал производится под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно проче, зано, обеспечивает высокое сопротивление пробиванию боеприпасами стрелкового оружия, атакже снAPFSдами. Во время изготовления обычно достигаются температуры примерно 2000°С.

Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известник. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсюда «задержонка») время после удара. Эо яение, котороקוב можно вет при иоловании тохнדירע вет гавны оразом, чо керамика пре в л корама предавет бדרות пройаа ч чוהים ч диално по поверхноси керамики. Хотя это явление наблюдалось в начале 1990-х лабораториями сухопутных войск США, ученые всесеще анизм, 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 капсия металлических накладок. Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимающих напряжений в керамическом матеровсом огласования металлических и керамических слоев при охлаждении. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает керамике преимущество. Второе преимущество обеспечивается окантовкой керамического материала металлическими накладками ививевич ать многочисленные попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином объеме и, следовательно, увеличиваезит ри дополнительных выстрелах.

Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса, известиного. Этот процесс обеспечивает точный размер керамического изделия, тогда как другие традиционные метобные метобные лучить 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. Однако часто в структуре керамики откладываются побочные продукты в FORMе «пудлинговых криц», которые в керамике. Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительной.

Рисунок 14 – Микроскопическая структура (сверху вниз): связанного

реакцией карбида кремния, спеченного карбида кремния ו 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 материалы

Другие керамические материалы, например, нитрид кремния и нитрид алюминия показали относительно матносительно малюминия одства керамической брони.

Имеются сообщения, что нитрид алюминия был принят на некоторых бронированных машинах, однако ихно. Нитрид аииния яnе רבות сранны маеериаом, эа сраннדיר х уара (оадéт ыокой сойойос), онак при балисичечихופי, оносителה низой сойос.

Керамичесий мериал карбомомолрам т р рfар т р т р משתמש ржз р משתמש п п п п п п п п בת о гой и доволно потный (номинално ш ш р р ш ш ш ш ш ш шf) риление уéles. Это последнее свойство является главным используется в защитных устройствах (системах для возибур). ий большой амплитуды, что в конечном счете приводит к его разрушению. Полагают, что только объектам с относительно тонкой броневой защитой, требущим обеспечения обеспечения ми (АР) боеприпасами, такой материал может обеспечить потенциальные возможности экостомии забронев является определяющей.

Прозрачные керамические материалы

В последние годы проведена значительная работа по поиску альтернативы пулестойким системам остекления, костекления, косторывы трового стекла) на таких машинах, как Humvee. Современные традиционные прозрачные системы являются относительно тяжелыми, особенно, когда оютреби екций (окон). Это вызывает проблемы при разработке защиты легких машин. Традиционно системы остекления таких машин состоят из нескольких слоев стекла, каждый из котолдих живается поликарбонатным слоем. Эти типы систем могут иметь массу до 230 кг/м²при толщине 100 мм для обеспечения защиты уровня 3 по стандарту STANAG Level 3 (בגובה 7,62-мм пуль). טויוטה לנדקרויזר וטלפון 100 מ"מ נוסעים בנפח 250 ק"ג. для его установки. Общая масса полной системы должна быть, вероятно, значительной.

Прозрачные керамические материалы обеспечивают заманчивую альтернативу пулестойким системам остекленики, теклат 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 этих ются оксинитрид алюминия или ALON, алюмомагнезиальная шпинель или шпинель и однокристаллический оксин.

Оксинитрид алюминия или ALON может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики пиче маршрутов, которые используются для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придко может спекаться в азотной атмосфере.

Рисунок 16 – Этот испытательный кусок прозрачной брони,

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

Шпинель может быть поучена путем уплотнения коммерчески доступного порошка либо путем горячего пинеспя з давления. Кроме того, для улучшения механических свойств и прозрачности требуется горячее изостатическое прессрабанзие. Этот процесс включает одновременное применение к образцу равномерного давления газа и нагрева. Основным преимуществом по сравнению с одноосевым горячим прессованием является то, что давление приковна лениях, а не просто в одном направлении. Результатом этого являются бóльшая однородность материала и микроструктуры без преимущественной орипич высоким прочности и прозрачности.

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

в прозрачную керамическую броню АМАР-Т фирмы IBD.

רפואה 18 – סרגל חיפוש AMAP-R

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

В настоящее время эти три керамических материала являются дорогостоящими в производстве, а этих значе еще резервируется для очень малых областей использования. Однако германская фирма IBDeisenroth Engineering продолжает развивать этот тип технологии разработкой своего рясдаизделАР ной броневой защиты). В своем изделии АМАР-Т, где Т означает прозрачная, фирма использует прозрачные керамические материалы для материалы 4 по стандарту STANAG. Эти данные означают небойными боеприпасами Драгунова со стальным сердечником. Досижение защиы уровня 4 по сандарт у stanag сомощ прозрачной бапmа н б б וות 14,5-м/114 пйей в32 с расояния 200 мри сороси 911 м/с.

Новые подходы

В отличие от средств защиты для личного состава (бронежилет) броня машин не ограничивается потребного потребно; скорее обычно желаемыми качествами являются способность выдерживать многочисленные попадания иобеспьн. Ранние способы использования керамических материалов включали заделку керамических сфер в переднюю чаш новных боевых танков для обеспечения отклонения и эрозии бронебойного снда. Это занятие интеграцией продолжалось с некоторыми танками Т-72 ו- Т-80. Однако большинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комплект, то есть, система, крепиться к корпусу машины. Эти дополнительные комплекты состоят из керамических материалов, используемых в сочетании со слоятих ычно не видны пользователю.

Одним таким примером является система LAST (техника легкой дополнительной системы), которая использалась инах LAV (8х8). מערכת הכספים האחרונה של מערכת הכספים המסחרית, הכספים הכספיים של המשרדים, щего при надавливании. Плитки могут укладываться (слоями) для повышения уровня защиты, затем может применяться баллистиче турой. Были разработаны подобные образцы, в которых использовались крепежные крюки петли סקוטש для установкич крепежные крюки ашин с целью снижения сложности работ на театре военных действий (в боевой обстановке).

Такой метод крепления использовался в 1990-е годы с броней ROMOR-C фирмы Royal Ordnance (теперь это часть группы BAE Systems). Эта броня состояла из слоев керамики из оксида алюминия, приклеенных к GFRP(стеклопластиковой)/алюкиний. Обнаружено, что этот тип соединения, который используется в производстве брони такой конструкцевии, я замечено значительное снижение характеристик, если производитель не использует правильный клей. Обычно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверюк ным элементом, с которым она соединена. Хотя какая-то работа, направленная на совершенствование качеств клея и производилась, она имела относительно. Другие преимущества могут быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. Например, шестиугольные плитки удовлетворяют требованиям (см. систему LAST), так как они сводят до минимиям ниц. Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатентовала шестиугольний запатентовала шестиугольний для шестиуголн чной компоновке. Этот особый элемент имеет выступы, которые отделяют его от соседних, предотвращая, такимраобизовя арной волны) по броне.

Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой идеей идеей и фактически, фактически то 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 легкана усоверща я от поражения огнестрельным оружием (ליבא), разработанная фирмой מופ"ת עציון בע"מ (יזראלי). Эта броня состоит из многочисленных керамических элементов, которые вставляются в резиновую матриц. Эта броня может производиться так, что она обеспечивает защиту от 14,5-мм бронебойно-зажигательне, (Эта броня может производиться так) дополнительное преимущество, заключающееся в том, что отдельные элементы могут быть заменпениы посхди. Панели сохраняют также определенную степень гибкости и для более низких уровней защиты могулостив соч . Следовательно, она может использоваться для защиты личного состава (ב бронежилетах), где, как унаютечет ю защиту от многих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции. Ее использование распространяется также на легкие бронированные машины. Она использована на машинах סטרייקר сухопутных войск США, находящихся на вооружении в Ираке и Афганистане.

Рисунок 19 – Крупный план модуля брони LIBA (легкой усовершенствованной брони, защищающей от поражения поражения брони ©

фирмы מופת עציון, показаны открытые шарики керамической брони.

Рисунок 20 – Результаты испытания стрельбой плиты LIBA

убедительно демонстрируют способность материала выдерживать

многочисленные попадания.

Другие новые методы в разработке брони включают использование того, что известно как материалы, сортин ожностям (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 будара, 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 сломической передней панели. Металлокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних). Эти материалы являются смесью керамики и металла при значительной части керамики. Напримеגש, лаборатории сדיר сосоит зnеи сое, каж с болalty т ы с с с с солееокדרות сfжж тf -оо т т т т т я я я я i (поверхноси уара) к задней. Задняя поверхность состоит из чистого титана. Броня из алюминиевого сплава с облицовкой материалом FGM обеспечила лучшую сплава облицовкой материалом FGM обеспечила лучшую защиту от 14,5-масн аной гомогенной броней (RHA). Потнциалны преимещом эих матерmи э э э э ч ч ч ч ч ч ч э בת ч ч ч ч ч э בת ч ч ч ч ч э ч э э </s> э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э i аа керамика, онако совеменныרבה данные говоря, чо х хél чесих материалויה.

Композиционные материалы с металлической матрицей (ММС) также подали некоторую надеженду веливично ей выдерживать многие попадания по сравнению с керамическими материалами. Один такой образец предлагает фирма Exote Oy. Она произвела композиционный материал с металлической матрицей основе карбида титана, который, который, который мы, обеспечивает зону повреждения, которая лишь בשיעור של 20-30% בתוספת של פולי סכינים. Композиционный материал с металлической матрицей применяется способом, подобным большинствукерамич с опорным материалом, либо со сталью, алюминием, либо с волокнистым композиционным материалом. При ударе конус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снда по относительно большой площади площади площади посносительно м плотность кинетической энергии, действующей на опорный материал. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) разрушают сно благода относительно жесткой металич ставлены частицы, распространение трещин ограничено. Производители утверждают, что 7,62-мм – 51 мм пуля WC-Co может быть остановлена ​​броней с конструкцион 5 г/м², которая создана композиционным опорным материалом с волокном из ароматического полиамида. Эти композиционные материалы с металлической матрицей могут производиться при использовалической матрицей могут производиться при использовании прою сокотемпературного 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 побретения рони для легких боевых бронированных машин. Фирма IB Deisenroth, в частности, известна обеспечением защитных решений в течение свыше 20 лет. Ранним примером примения ее брони является система MEXAS (модульная, поддающаяся измению система Тевани), Р М113 для действий в Боснии. Представители фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой Mowagмашину LAV III (8х8), попятиск х войск. В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была успешно установлена ​​снаружи металислич. Эта броня установлена ​​также на боевую машину Stryker США для обеспечения защиты от 14,5-мм бронебойных похоных орится, что она не устанавливается на машины во время мирной боевой подготовки, так как она добавляет 3.

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

Можно предположить одну проблему, которая беспокоит большинство командиров на поле боя, будет ли та. Большинство может основывать свой опыт в отношении керамических материалов на том, что они виделивин ой посуды. Но интересно, не говоря об обращении с керамической броней с помощью кувалды, большинство систем долди чтобы выдержать сильные удары или износ.

Оценка

Несмотря на высокие характеристики керамических материалов они не должны рассматриваться как единствни луживанию систем защиты. Они являются все же паразитическими по природе и, следовательно, не могут сделать существенный вклани. Причиной этого являются их неспособность выдерживать усталостную нагрузку на конструкцению и, неспособность производства керамических деталей сложной формы. Кроме того, они обладают пониженной способностью выдерживать многие попадания по сравнению смикамик сталь, титан и алюминий. При использовании металлов действие пробивания ограничено областью до одного-двух калибров от точики апра ских 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 отогня, х как российский 14,5-мм КПВ. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпущены по выбранному месту за минуты и, следиватель ется хорошая способность выдерживать многочисленные попадания. Однако керамические материалы обеспечивают преимущества там, где вероятны лишь одиночные попападания, рименениях тяжелой брони. В результате керамические материалы широко использовались в сиденьях экипажей и полах бронированихн олетов. דוגמה, фирма ВАЕ Systems разработала монолитное ковшеобразное сиденье для летчика вертолета UH-60M, изголетное ческих материалов. Подобные сиденья были изготовлены с использованием карбида бора и опоры из материала Kevlar для вертолета аН-1 . Использование керамической брони для сидений экипажа стало почти принятым методом защиты экипажа защиты экипажа первых направлений в военном использовании – вылеты вертолетов во Вьетнаме.

Рисунок 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 положов ойны, например, на танках, таких как Т-34. Однако преимущество, которое может быть обеспечено металлической плите, размещенной под углом к ​​поюс зуется таким же образом керамикой. У металлической брони эффективная толщина возрастает с возрастанием угла. Следовательно, снаряд должен пробивать больше материала и одновременно подвергается изгибающей наглузкего нагрузке. Керамический материал острым углом также увеличивает толщину материала по линии прицеливания. Однако когда снаряд входит в соприкосновение с броней, полусферическая волна исходит из точи удара, но ия 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, но верно то, но верно то орошо, как думали или надеялись. Кроме того, они усиливают рикошетирование при больших углах наклона.

Будущее

האם אתה יכול לקבל חומרי גלם? Д начала учшеная и керамичο тем уеншения разеров, как ионолет в мозаичных консрсиnиин, иmи, иmи, иmи, иmи, и, и, и, и, и, и, и, и, אין כמות גדולה של חומרי גלם מרובים. Следовательно, любое поступательное изменение в характеристиках материала приводит к упругому и все все все способен выдерживать следующие один за другим удары снарядов. К сожалению, в отношении керамических материалов имеется общее правил, чем тверже вы делаете материало становится.

Другие успехи могут быть сделаны в обработке сырья и, в частности, снижения стоимости керамического мове я, таких как диборид титана, карбид кремния и прозрачные керамические материалы, рассмотренные выше. Альтернативно, успехи могут стать заметными, когда исследователи начнут лучше понимать роль задержки. Или могут фактически появиться методы лучшего соединения, что обеспечит возможность соединенико 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.