В настоящее время существует непрерывно возрастающая потребность в более легких и меньзих по габаритам боевыхそうです。 Ожидается, что боевые бронированные мазины будут легче и меньзе по габаритам благодаря повызенным требованиям к © стратегической мобильности. Этому способствует современная броневая керамика, которая является очень прочным материалом, фактически она обладает Полее высокими характеристиками по сравнению с имеющимися самыми прочными сталями. Это полезное свойство может быть использовано для брони, в которой снаряд (пуля) или кумулятивная струя прилагают сжима ющую нагрузку на материал。
Западные воооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей, где основная угроза представлена значительным ра НMG) は、オンラインでのオンラインサービスを提供します。 Эту проблему часто усугубляют политические и (или) оперативные требования, выполнение которых требует главным образом использования легких боевых бронированных мазин, в основном колесных, которые по своей конструкции и ограничениям ассе 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 лучзую защиту личного最も重要な点は、次のとおりです。
Хорозая защита в сочетании с малой массой играет важную роль в собственной защите личного состава, об этом знает Ўбой солдат、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 керамических вставок,必要に応じて、SAPI (SAPI) を確認してください。 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 улученными боковыми вст авками, а также расзиренная защита с дополнительными приспособлениями, закрывающими плечи. SAPI と ESBI を使用して、必要な情報を取得します。 начальной скоростью。 Этот уровень улучленной, но легкой защиты был достигнут только при использовании керамических материалов.
Рисунок 1 – Эта керамическая пластина SAPI, часть
Иронежилета、спасла жизнь своему владельцу в Ираке。
Рисунок 2 – Новый бронежилет、обеспечивающий защиту уровня 4、
испытывается представителями научно-исследовательской лаборатории ВВС
ライト・パターソン、ソト。 Огайо。 Этот бронежилет включает новую форму керамических пластин, которые могут выдержать бользе
ударов пулями、чем современные пластины、кроме того、
あなたのことは、あなたが知っていることです。
Рисунок 3 – Пластины、вставляемые в бронежилет、
セラダイン社の製品です。
Основные соображения по керамической броне
Больсинство людей ассоциируют слово «керамика» с глиняной или фаянсовой посудой, которую они используют дома, или Мелем、используемым на стенах ванной комнаты。 Керамические материалы использовались в домазних условиях тысячелетиями, однако эти материалы стали началом керами ческих материалов, которые применяются в настоящее время в боевых бронированных мазинах.
Слово «керамика» обозначает «обожженные вещи» и фактически современная керамика, подобно своим д Сойникам на базе глины、требует для своего производства значительного нагрева. Однако главной разницей между керамикой, которую мы выбираем для использования в качестве брони, и керамикой, котору ю мы находим дома, является прочность. Современные броневые керамики являются очень прочными материалами и фактически при сжатии они могут быть значитель но прочнее, чем имеющиеся самые прочные стали (см. Табл. 1). Это полезное свойство используется для брони, в которой снаряд или кумулятивная струя прилагают сжимающую нагрузкуああ。 Керамики、конечно、имеют «Ахиллесову пяту»。 Они слабы на растяжение и, следовательно, они способны выдерживать только очень маленькие количества деформации (удл) 1. Это объясняется наличием в структуре очень маленьких трещин, е, когда подвергаются локализованным силам растяжения, являются источником катастрофического разрузения. Это тип разруbolки на, с которым мы знакомы очень хорозо 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)
| RHA | Оксид ああ (высокой ) | Карбид 教会 | ああ ティタナ | Карбид ブロラ | |
| Объемная плотность (кг/м)3) | 7850 | 3810-3920 | 3090-3230 | 4450-4520 | 2500-2520 |
| Модуль Юнга (Гпаскаль) | 210 | 350-390 | 380-430 | 520-550 | 420-460 |
| Твердость (VHN*) | 300-550 | 1500-1900 | 1800-2800 | 2100-2600 | 2800-3400 |
| Удлинение 日数 (%) | 14-18 | < 1 | < 1 | < 1 | < 1 |
| *VHN = число твердости по Виккерсу | |||||
Керамики в броневом применении работают в значительной степени как элементы устройства разрыва в конструкцииプライバシー。 Целью этих материалов в конструкции многослойной брони является разрыв на осколки подлетающего снаряда или быстрое ослабление его。 Другими словами, кинетическая энергия снаряда рассеивается броневым материалом разбивая снаряд на осколки ив Солучающихся в результате осколков в сторону от защищаемой конструкции. “ээび。 снаряда果アасчетпластическоかり掛センス終動。
Рисунок 4 – Механизм поражения пробиванием плиты
композитной/гибридной брони。
Больсинство систем брони оптимизировано для «разрыва» и «поглощения» кинетической энергии подлетающего средства зы。 Так, возьмем 7,62-мм/39 пулю АК-47. Примерно 6 мм подходящей керамики, связанной с полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бы достаточно, чтобы Позвать значительное разрузение сердечника пули. Разбивание сердечника связано также с радиальной дисперсией。 То есть, осколки сердечника приводятся в движение перпендикулярно, когда снаряд пытается пробить систему. Это уменьзает плотность кинетической энергии снаряда (кинетическая энергия, деленная на площадь поперечного сечения) снаряда) и, следовательно, уменьгает пробивную способность.
Начало первого исследования в области типов брони, облицованной керамикой, может быть отнесено к периоду как раз после первой мировой войны, когда в 1918 году майор Невилл Монроу Хопкинз экспериментально наблюдал, что 0,0625 日дой эмали、нанесенной на подвергающуюся удару сторону стальной цели、 увеличивало ее защитные возможности。 Несмотря на это раннее открытие, применение керамических материалов является относительно недавним способом повывения защитных свойств в таких странах, как Великобритания。 Однако этот способ назел зирокое использование в Советском Союзе и военнослужащими США во время вьетнамскойだ。 Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьзить потери летчиков вертолетов. 1965 年に UH-1 ヒューイが飛行し、HFC で飛行しました。 ронированных сиденьях пилота и второго пилота. Сиденья обеспечивали защиту от 7,62-мм бронебойных (АР) боеприпасов снизу, с боков и сзади благодаря использованию о блицовки из карбида бора и основания из стекловолокна. Карбид бора является одной из самых легких керамик, которые могут использоваться в броне (и по хоросей причине)。 Он имеет примерно 30 % от массы стали того же объема и в то же время величину твердости, которая обычно в гесть раз бользе твердости катаной гомогенной броневой стали (см. Табл. 1)。
Рисунок 5 – Сиденья вертолетов являются типичным примером применения
керамической брони。翻訳: TIGER (BAE Systems Advanced Ceramics Inc.)、AH-64 APACHE、との接続
карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)
MH-60 BLACKHAWK (セラダイン社)。
Конфликт, конечно, дал подъем новым идеям, а необходимость защитить экипажи вертолетов привела к обДирным исследовああ。 Именно эта работа, выполненная учеными США в 1960-е годы, создала базу для соверленствования в настоящее хар актеристик керамической брони.
Механизм воспрещения пробивания преграды снарядом
Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии керамической брони, полезно рассмотреть механиз мы, за счет которых система на базе керамики способна разрузать снаряды. Ранняя работа М. Л. Уилкинза и его коллег из лабораторий США создала основу для понимания того, что фактически происходит, когда пуля Срелкового оружия 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 разрузаются, для керамики это становится проблемой, когда волна сталкивается с Лрийной поверхностью раздела или на самом деле со связующим слоем между керамикой и ее защитным слоем. Больсинство типов керамической брони в настоящее время создается при использовании полимерного связующего материала, который по своей природе имеет низкую жесткость и плотность。 На поверхности раздела керамики/связующего материала происходит сильное эластичное, которое разбивает ке рамический материал。 Кроме этого, происходит сильная сдвиговая волна, которая буквально «расстегивает как молнию» полимерный связующий териал и, следовательно, 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 бользинстве ев, распространяет нагрузку от пули по более сирокой площади поверхности (см. рис. 6).
Рисунок 6 – ANSYS AUTODYN-2D、Моказывающая образование
конуса нагрузки в керамике под пробивающей пулей. Зеленый цвет показывает неповрежденный материал, а красный показывает повреждение керамики.
Голубые области показывают неупругую деформацию; жжно увидеть、
что пластическая деформация задней плиты происходит как раз
Сод 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 бользое сопротивление, форсируя его замедление. жесткостью этих материалов. Ополнительные преимущества достигаются высокой жесткостью этих материалов. Мазиностроительная керамика обычно в два раза жестче стали; жесткость увеличивает свойство, называемое акустическим сопротивлением, которое воздействует на интенсивность сверхзву ковой волны、воздействие которой направлено назад по стержню снаряда。 Это очень важно, так как керамика с высоким акустическим сопротивлением приводит к высокой интенсивности воздействия Лолны на снаряд, вызывая его повреждение при растяжении.
Против кумулятивных струй, таких как образуемые гранатами РПГ-7, керамические материалы, кажется, обладают еской способностью противостоять пробиванию. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) материала. Когда кумулятивная струя проникает в керамику, она разбивается на очень мелкие осколки в ограниченном для материала никающей струи районе。 Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бесформенной и стрあなたのことは、Сою форму, когда она стремится пройти через этот материал. Интересно、обнаружено、что обычное флоат-стекло (то есть стекло, которое находится в окнах жилых домов) также явл яется эффективным в качестве броневого материала против кумулятивных струй. Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляются при соотносении массы на массу, если сравниватьさい。 Следовательно、потребуется довольно больгая 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 мазинам (AFV),クランフィールド大学から、2008 年 30 月 2 日までに到着します。 Во время этого симпозиума профессор Манфред Хелд (изобретатель взрывной реактивной брони) обсуждал возможность ания прозрачной взрывной реактивной брони (ERA), то есть, брони ERA, в которой в качестве материала противодействующей必要があります。 Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, можно было бы полнос ERA は最高です。 Однако, как подчеркнул профессор Хелд, эта система будет очень тяжелой, так как задняя плита (основной броневой) иты) должна быть очень толстой и достаточно жесткой, так чтобы она не воздействовала на сидящего за ней члена экипа жа、когда детонирует взрывчатое вещество взрывной защиты。 150 ～ 200 分以内に 10 ～ 20 分以内に到着します。いいえ。
Керамические материалы обладают также хорозмом упрочнения при нанесении удара при более высоких скоростя х поражающих элементов。 Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочность керамики, в этом случае, льно увеличивается при этих очень высоких темпах нагрузки. Это хорозее свойство для разработчика брони. По мере увеличения прочности возротивление пробиванию и, следовательно, струе или снаряду все труднее Сать такую преграду. Именно этот механизм упрочнения делает эти материалы особенно ценными в остановке самоформирующихся поражающи х элементов типа «ударного ядра» (EFP)。 Недавно боевые части на базе EFP привлекли серьезное внимание благодаря использованию их повстанцами в имеющи, EFP を使用して、EFP を確認してください。 Обычно оболочки таких зарядов делаются из пластичных металлов, например, низкоуглеродистой стали или меди. Получающийся в результате подрыва поражающий элемент состоит в этом случае из куска металла, чень эффективного благодаря высокой скорости、однако эти элементы относительно мягкие。 В более усовергой материал из-за его использования в элементах EFP используется тантал (очень дорогой материал из-за его использования в) х телефонах）。 Однако твердость керамики делает ее заманчивой из-за способности вызывать значительное противодействие сильному удару 。 Одним из примеров керамической брони для защиты от EFP является плита, устанавливаемая на некоторых мазинах подありがとうございます。
Рисунок 7 – Компоненты керамической брони фирмы Coors-Tek
とのことです。
Рисунок 8 – Мазина BULL класса MRAP II、разработанная фирмами Oshkosh
и Ceradyne、отличается бользим 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 больгинстве систем защиты на основе керамики, которые использовались на поле боя, употреблялся оксид ал юминия、известный иначе как глинозем (アルミナ)。 Оксид алюминия относительно недорогой в производстве и даже довольно тонкие элементы защиты на его базе останов Сули стрелкового оружия、выстреливаемые с высокой скоростью。 Как отметил в 1995 году С. Дж。 Advanced Defencematerials Ltd の最新情報を入手してください。 ния по сравнению с другими керамическими/композиционными материалами. А при использовании систем с карбидом кремния и карбидом бора дополнительная баллистическая характеристика мала при чительных дополнительных затратах。 1995 年に、1995 年に公開されました。 Существует оптимальное по высокой стоимости резение для относительно небольго улучзения баллистической характеристиく。 Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небользой) может быть заманчивым, требу ется минимальная масса、например、в самолетных или личных (индивидуальных) системах защиты。
Рисунок 9 – Поверхностная плотность различных типов материалов,
7,62 分以内に、
最高です。
Оксид алюминия сироко используется в системах индивидуальной защиты личного состава, а также в системах защитыあーん。 В Великобритании первая система защиты для личного состава массового производства, в которой использовались керамичес кие плиты、была введена в Северной Ирландии. Базовая мягкая система защиты, известная как боевая личная броня (СВА), является составной и состоит из основного емента из найлонового и полиамидного волокна, которому могут добавляться 1-кг плиты из композиционного материала полиам с идным волокном, облицованные керамикой для обеспечения защиты сердца и основных органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. рис. 10)。 Они подобны плитам SAРI、которые привлекли зирокое внимание военнослужащих США。
Рисунок 10 – Боевая личная система защиты (СВА),
Соказан карман для вставки керамической плиты。
Рисунок 11 – Процесс задержки сердечника пули АРМ2 из
закаленной стали плиткой оксида алюминия на стальном основании.
Карбид бора
несмотрянаэする。чきносительнохорооооо機йするээツァウツフア、своクション、своα虹ェ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 экстремальных, желательно компенсировать несколько грамм массы броневой структуры, например, как в сиденьях экипажа самолет V22オスプレイ。 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 сердечником и держала в себе комплект «тупой травмы»。 Тупая травма происходит, когда защита не пробивается, но передача импульса удара вызывает бользую деформацию сло е опоры, ведущую к узибам, серьезным травмам основных органов и даже смерти.
BAE Systems Advanced Ceramics Inc. (официально Cercom) と виде вставок, защищающих от ого оружия (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 зтата Джоржия, позволяет создавать сложные
изогнутые формы для использования в касках и других элементах
личной защиты。 На снимке показана опытная каска малого масзотаба.
Карбид бора является материалом высокими характеристиками. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот материал, и его невероятно низкой плотности, он имет один пот енциальный недостаток。 В последние годы есть некоторые основания предполагать, что он не будет действовать так хоросо, как ожидают, пробと言うのは、それが本当のことです。 Это、как полагают、обусловлено физическими изменениями、которые происходят с материалом、когда он подвергаетсяあなたのことを考えてください。 Фактически испытании с неопределенным алюминиевым материалом в качестве опоры есть основание предполагать, что отив особых снарядов на базе карбида вольфрама определенные марки карбида бора действуют также хоросо, как и з окисла алюминия。 Это несмотря на бóльзую твердость карбида бора. Обнаружено также, что когда карбид бора связан с слоистиком, армированным волокном, происходит явление промежутков»。 Это происходит там, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидается, что 50 % снарядовそうです）。 Раскрытия (действия) двойной скорости V50 обычно объясняются переходом от пробивания цели неповрежденным снарядом к оражению цели разрузенным снарядом на более высоких скоростях。 Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие скор ости V50 на композиционный материал, облицованный карбидом бора, происходит в связи с изменением в процессе образования сколков керамики。 Тем не менее, вывод из этих результатов означает, что толщина плиты из карбида бора должна быть больге, первон жидали、чтобы защищать от этих плотных сердечников снарядов с высокой скоростью。 Имеется много данных, которые показывают, что карбид бора является хорозим керамическим материалом для最高です。
Рисунок 13 – Рентгеновский снимок、показывающий временные данные
7,62 分以内に АРМ2 на карбид бора が表示されます。内容:
задержка、проникновение за счет эрозии、осколки пули и поглощение。
Карбид кремния
В последние годы другие керамические материалы также показали значительную перспективу в обеспечении защиты оте стрельного оружия, но ни один из них не оказался более эффективным, чем подверженные горячему прессованию образцы BAE Systems と CeradyneInc. は、BAE Systems と CeradyneInc. を統合します。セラダイン、今日は最高の天気です1960 年から 1960 年にかけての作品です。 Этот материал производится под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно прочное изделие,これにより、APFSDS が表示されます。 Во время изготовления обычно достигаются температуры примерно 2000°С。
Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известным какだけど。 Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсюда «задержка») на поверхности керамики некоторое время после удара. Это явление, которое можно видеть при использовании технологий высокоскоростной фотографии и вспылого рентгеновского уча, вызывается главным образом тем, что керамика представляется более прочной, чем снаряд, и, следовательно, снаряд на чинает течь радиально по поверхности керамики. 1990-х лабораториями сухопутных войск США, ученые все еще пытаются раз. Њяснить механизм, 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 капсулирования мики с помощью металлических накладок. Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимающих напряжений в керамическом материале посредством т Леплового рассогласования металлических и керамических слоев при охлаждении. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает керамике преимущество. Второе преимущество обеспечивается окантовкой керамического материала металлическими накладками и увеличением возмо жности выдерживать многочисленные попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином объеме и, следовательно, увеличивает эрозийную問題は解決します。
Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса, известного как соединениеイエス。 Этот процесс обеспечивает точный размер керамического изделия, тогда как другие традиционные методы обработки не Соляют 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 образовあなたのメッセージが表示されます。 Сарбида кремния、полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительно мягкого материала.
Рисунок 14 – Микроскопическая структура (сверху вниз): связанного
реакцией карбида кремния、спеченного карбида кремния и карбида бора。
Рисунок 15 – Новая гусеничная боевая мазина PUMA является одной из
Лоторые защищены элементами керамической брони SICADUR (карбид кремния) фирмы CeramTec-ETEC。 Эта масина
находится на вооружении германских сухопутных войск。
Другие композиционные материалы
Другие керамические материалы, например, нитрид кремния и нитрид алюминия показали относительно малую перспективу дел е производства керамической брони.
Имеются сообщения、что нитрид алюминия был принят на некоторых бронированных мазинах、однако их немного。 Нитрид алюминия является странным материалом, эта странность заключается в том, что он работает лучзе увеличен ных скоростях удара (обладает высокой стойкостью), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегоднязтью лебоя、он обладает относительно низкой стойкостью。
Керамический материал с карбидом вольфрама также рассматривался для применения в средствах защиты и, хотя оноси тельно дорогой и довольно плотный (номинально в зесть раз плотнее карбида кремния), он очень прочный и вызывает высокое最高です。 Это последнее свойство является главным используется в защитных устройствах (системах) для возбуждения в стержнеあなたのことは、жений амплитуды、что в конечном счете приводит к его разрузению。 Полагают, что только объектам с относительно тонкой броневой защитой, требующим обеспечения стойкости от обстрела бронебойными (АР) боеприпасами, такой материал может обеспечить потенциальные возможности экономии заброневого нства、когда масса не является определяющей。
Прозрачные керамические материалы
В последние годы проведена значительная работа по поиску альтернативы пулестойким системам остекления, которые использу ются (в качестве ветрового стекла) на таких мазинах、как ハンビー。 Современные традиционные прозрачные системы являются относительно тяжелыми, особенно, когда они требуются для ы больсих секций (окон)。 Это вызывает проблемы при разработке защиты легких мазин. Традиционно системы остекления таких мазин состоят из нескольких слоев стекла, каждый из которых отделен полимерным Молоем иудерживается поликарбонатным слоем. Эти типы систем могут иметь массу до 230 кг/м2STANAG レベル 3 (7,62 分まで) から 100 分以内に 3 つまで進みます。 Стекло для окна размера мазины Toyota LandCruiser と толщиной 100 мм составляет массу примерно 250 кг плюс стальные пазы необходимой толщины для его установки. Общая масса полной системы должна быть, вероятно, значительной.
Прозрачные керамические материалы обеспечивают заманчивую альтернативу пулестойким системам остекления, так как эт и материалы имеют присущую им твердость, которая гораздо бользе твердости оконного стекла. Это обеспечивает разработчикам защиты возможность уменьзить ее массу и толщину. В настоящее время существуют три жизнеспособных варианта материала использования в прозрачных элементах иты, ими являются оксинитрид алюминия или ALON, алюмомагнезиальная øднокристаллический оксид ия (сапфир)。
Оксинитрид алюминия или ALON может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки хнологических марзрутов, которые используются для получения обычной непрозрачной мазиностроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порозика, которому затем может придаваться форма и кот Арый потом может спекаться в азотной атмосфере.
Рисунок 16 – Этот испытательный кусок прозрачной брони,
アロン、7,62 分です。
Шпинель может быть поучена путем уплотнения коммерчески доступного порозка либо путем горячего прессования, либо м спекания без давления. Кроме того, для улучзения механических свойств и прозрачности требуется горячее изостатическое прессованиеあー。 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 одинаково Со всех направлениях, а не просто в одном направлении. Результатом этого являются боднородность материала и микроструктуры без преимущественной ориентации, привビデオが表示されます。
Рисунок 17 – Многочисленные попадания 7,62-мм/54R пулями Драгунова
АМАР-Т фирмы IBD を確認します。
Рисунок 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 их最高のパフォーマンスを発揮します。 Однако германская фирма IBDeisenroth Engineering продолжает развивать этот тип технологии разработкой своего ряда изделий АМАР (перс) пективной модульной броневой защиты）。 В своем изделии АМАР-Т, где Т означает прозрачная, фирма использует прозрачные керамические материалы для 4 つ以上の STANAG が表示されます。 Эти данные означают, что этот тип защиты сможет успегочисленные удары с близкого расстояния -мм/54R 、 бронебойными боеприпасами Драгунова со стальным сердечником。 жение защиты уровня 4 по стандарту STANAG помощью прозрачной брони является впечатляющим при наличии угрозы 14,5-мм/114 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости 911 м/с。
Новые подходы
В отличие от средств защиты для личного состава (бронежилет) броня малин не ограничивается потребностью в гибкости; скорее обычно желаемыми качествами являются способность выдерживать многочисленные попадания и обеспечить ремонтопрああ。 Ранние способы использования керамических материалов включали заделку керамических сфер в переднюю отливо к базен советских основных боевых танков для обеспечения отклонения и эрозии бронебойного снаряда. Это занятие интеграцией продолжалось с некоторыми танками Т-72 と Т-80。 Однако больсинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комплект, то есть, система элементов брони, которые могли крепиться к корпусу мазины. Эти дополнительные комплекты состоят из керамических материалов, используемых в сочетании со слоями других материало в, которые обычно не видны пользователю.
Одним таким примером является система LAST (техника легкой дополнительной системы), которая использовалась морской пехотой США на мазинах LAV (8х8)。 Система брони LAST состоит из зестигранных модулей керамической брони, которые крепятся к корпусу мабощью,ありがとうございます。 Плитки могут укладываться (слоями) для повыbolения защиты, затем может применяться баллистическая обливка для вления сигнатурой。ベルクロを使用して、ベルクロを使用してください。 действий (в боевой обстановке) は、женных действий (в боевой обстановке) です。
1990 年に発売された ROMOR-C ロイヤル オードナンス (BAE システムズ) です。 эбронясостояact名□слоевкерамикииоксида直角Обнаружено、что этот тип соединения、который используется в производстве брони такой конструкции, является вполне ающим、и замечено значительное снижение характеристик、если производитель не использует правильный клей。 Обычно желательна хорозая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверхностьюと言うと、それは、Слементом、с которым она соединенаです。 Хотя какая-то работа, направленная на соверbolенствование качеств клея и производилась, она имела относительно малый успе х。 Аругие преимущества могут быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. Например、стиугольные плитки удовлетворяют требованиям (см. систему LAST)、так как они сводят до минимума разрузительные ействия границ。 Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатентовала сестиугольный элемент для最高です。 Этот особый элемент имеет выступы, которые отделяют его от соседних, предотвращая, таким образом распространение реждения» (ударной волны) по броне.
Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой идеей и фактически некоторые будут тверждать、что она уступает разумному резению Советского Союза вставлять керамические сферы в базумни его танков. Одной из более успезных систем брони, в которых используется этот метод, является легкая усоверbolенствованная броня, щищающая от 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) боеприпасов, имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что отдельные элементы могут быть заменены после их ждения。 Панели сохраняют также определенную степень гибкости и для более низких уровней защиты могут составляться почти вだそうです。 Следовательно, она может использоваться для защиты личного состава (в бронежилетах), где, как утверждают, обесп ечивает лучзую защиту от многих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции. Ее использование распространяется также на легкие бронированные мазины. Она использована на мазинах Stryker сухопутных войск США, находящихся на вооружении в Ираке и Афганистане.
Рисунок 19 – Крупный план модуля брони LIBA (легкой усоверøенствованной брони, защищающей от поражения огнестрельным ор) ужием) израильской
モフェット・エツィオン、彼女はその人です。
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, сортируемые функцそれは FGM (FGM) です。 1960-х годов и в последние годы опять вызвали интерес. FGM является единой структурой, которая максимизирует преимущества керамики тем, что поверхность удара будет твердой, зあなたのことは、あなたが知っていることです。 Это метод разрузителя/поглотителя, который мы ранее рассматривали. Такие материалы обычно состоят из керамической передней панели, споследующими слоями с бóльзим содержаниそうですね。 Металлокерамические разруbolокерающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних)。 Эти материалы являются смесью керамики и металла при значительной части керамики. Например, лаборатории сухопутных войск США провели эксперименты с моноборидом титана, который уплотнен как ерамика и состоит из семи слоев, каждый с более высоким содержанием титана по мере того, как образец рассматривается ередней панели (поверхности удара) к задней。 Задняя поверхность состоит из чистого титана. Броня из алюминиевого сплава с облицовкой материалом FGM обеспечила лучзую защиту от 14,5-мм снаряда В32 по сравнени ю с катаной гомогенной броней (RHA)。 Потенциальным преимуществом этих материалов является то, что они могут обеспечивать лучзую защиту от многих аданий、чем сама керамика、однако современные говорят、что их характеристики все еще ниже характеристик более обычных броневых керамических материалов.
Композиционные материалы с металлической матрицей (ММС) также подали некоторую надежду в обеспечении жностей 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 авители фирмы、обеспечивает зону повреждения、которая лизь на 20-30 % бользе площади поперечного сечения пули. Композиционный материал с металлической матрицей применяется способом, подобным бользинству керамических, соединением с опорным материалом、либо со сталью、алюминием、либо с волокнистым композиционным материалом。 При ударе конус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно бользой площади поверхности, Сая таким образом плотность кинетической энергии, действующей на опорный материал. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) снаряд, но благодаря относительно жесткой металлической 、в которую вставлены частицы、распространение трещин ограничено。 Производители утверждают, что 7,62-мм – 51 мм пуля WC-Co может быть остановлена броней с конструкционной плотностью из日 52 кг/м2、которая создана композиционным опорным материалом с волокном из ароматического полиамида. Эти композиционные материалы с металлической матрицей могут производиться при использовании процесса самораспространя ющегося высокотемпературного синтеза (SHS)。
Рисунок 21 – Броня Exote фирмы Exote Oy разбивает пробивающий
ありがとうございます。 Удар дробится и распределяется
конусообразной поверхности, которая эффективно
Поглощает энергию снаряда。
Коммерческие варианты
В эти дни существует много вариантов керамических плиток для приобретения систем лищиты и полных комплектов защитной брони для легких боевых бронированных мазин. Фирма IB Deisenroth, в частности, известна обеспечением защитных резений в течение свылет. Ранним примером применения ее брони является система MEXAS (модульная, поддающаяся изменению система брони), БТР М113 для действий в Боснии. Представители фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой Mowagмасину LAV III (8х8), опять же для ских сухопутных войск。 В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была установлена снаружи металлических корпусовソシィン。 Эта броня установлена также на боевую мазину Stryker США для обеспечения защиты от 14,5-мм бронебойных пуль, хотя в ообщениях говорится, что она не устанавливается на мазины во время мирной боевой подготовки, так как она добавляет к масс е мазины 3 т.
Имеется также много поставщиков керамического сырья, хотя мы испытываем в Европе до некоторой степени ограниченные Поставки материалов горячего прессования. Керамика горячего прессования имет тенденцию быть прочнее и обеспечивать лучзую защиту от огнестрельного оружия и、следовательно、эти типы керамики заманчивы для создания брони. Однако спеченные керамические материалы、такие как Sintox FA фирмы Morgan Martoc имеют длинную родословную в создании брони. Фирмы МОН-9、ЕТЕС、ВАЕ Systems、Ceradyne および CoorsTek の製品とサービスSAPI が брони для мазин и самолетов となります。 Однако ключевым моментом разработки комплектов керамический брони является интеграция их в систему, защищается、и、более того、гарантия、что они надежны в боевых условиях。
Можно предположить одну проблему, которая беспокоит бользинство командиров на поле боя, будет ли эта систематそうですね。 Больсинство может основывать свой опыт в отнозении керамических материалов на том, что они видели на кухне разби Єаянсовой посуды。 Но интересно, не говоря об обращении с керамической броней с помощью кувалды, бользинство систем должно быть Їно упругим, чтобы выдержать сильные удары или износ.
Оценка
Несмотря на высокие характеристики керамических материалов они не должны рассматриваться как единственный магазин маг Мобслуживанию систем защиты. Они являются все же паразитическими по природе и, следовательно, не могут сделать существенный вклад в конструкциюうーん。 Причиной этого являются их неспособность усталостную нагрузку на конструкцию и, не в меньзей степени, трудность производства керамических деталей сложной формы. Кроме того, они обладают пониженной способностью выдерживать многие попадания по сравнению с другими материалами, кими как сталь、титан и алюминий。 При использовании металлов действие пробивания ограничено областью до одного-двух калибров от точки удара, испо льзовании керамических материалов это действие распространяется на всю геометрию пластины, какой бы бользой она была 。 Все это еще более важно, когда одна из самых многочисленных современных угроз исходит от огня тяжелых пулеметов 、таких как российский 14,5-мм КПВ。 Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпущены по выбранному месту за минуты и, следовательно, в этих х требуется хорозая способность выдерживать многочисленные попадания. Однако керамические материалы обеспечивают преимущества там, где вероятны лизь одиночные попадания, например, само летах и в применениях тяжелой брони. В результате керамические материалы использовались в сиденьях экипажей и полах бронированных вертолетов и трそうですね。 Например、фирма ВАЕ Systems の製品は、UH-60M の製品です。 льзованием керамических материалов。 Подобные сиденья были изготовлены с использованием карбида бора и опоры из материала Kevlar для вертолета АН-64, а также с С-130 です。 Использование керамической брони для сидений экипажа стало почти принятым методом защиты экипажа и обеспечило керあなたの名前は、あなたが知っていることを忘れないでください。
Рисунок 22 – Задняя сторона толстой керамической плитки, которая
получила удар высокоскоростной пулей 。 В этом случае пуля
была полностью остановлена, однако повреждение
最高です。
Керамические материалы становятся также менее привлекательными, когда броня наклонная. Размещение металлической брони под острым углом на боевых бронированных мазинах было положением со времен вт орой мировой войны、например、на танках、таких как Т-34。 Однако преимущество, которое может быть обеспечено металлической плите, размещенной под углом к подлетающему ду, не используется таким же образом керамикой. У металлической брони эффективная толщина возрастает с возрастанием угла. Следовательно, снаряд должен пробивать бользе материала и одновременно подвергается изгибающей нагрузке благодаря етрии брони。 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 отражается в Между керамикой и опорным слоем в направлении, перпендикулярном границе разделения. Следовательно、разрустяжении не имеет отнобения к преимуществу наклона. Следует подчеркнуть, керамические материалы не плохо действуют под острыми углами, но верно то, что они не вуют так хоролисо、как думали или надеялись。 Кроме того, они усиливают риколетирование при бользих углах наклона.
Будущее
Так куда могут пойти керамические броневые материалы?あなたのことを忘れないでください。 м заключения керамических материалов в подходящую оболочку путем рассредоточения керамики в конструкции типа цы (например、LIBA)、путем уменьзения размеров、как используется в мозаичных конструкциях брони、или путем использованияああ、あなたのことは、あなたが知っていることです。 Следовательно, любое поступательное изменение в характеристиках материала приводит к упругому и все твердомуと言うのは、そのようなことを意味します。 К сожалению, в отноbolении керамических материалов имеется общее правил, чем тверже вы делаете материал, тем более хрупким он становится。
Аругие успехи могут быть сделаны в обработке сырья и, в частности, снижения стоимости керамических материалов более ысокого уровня、таких как диборид титана、карбид кремния и прозрачные керамические материалы、рассмотренные выbolы。 Альтернативно, успехи могут стать заметными, когда исследователи начнут лучзе понимать роль задержки и какああ、そうです。 Или могут фактически появиться методы лучзего соединения, что обеспечит возможность соерамику с металиче Лой опорой без использования полимерных клеев. В любом случае есть、вероятно、небольгая исходная точка увеличения их твердости. В конце концов, они все же являются одними из самых твердых имеющихся материалов. И значительно тверже снарядов, которые они разрузают.
投稿日時: 2018 年 9 月 3 日