Успеехи в о оласти кераяತು. Хейзе/

" бронированых. . . Этому способствует современная броневая керамика, которая является очень прочным материалом, фактически она обладает значительно более 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 .

Западные вооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей, где основная угроза представлена значительным распространением тяжелых пулеметов (НMG) или выстреливаемых с упором в плечо противотанковых средств типа РПГ. Эту проблему часто усугубляют политические и (или) оперативные требования, выполнение которых требует главным образом . . . одновременном сведении до минимума ее полной массы.

бронежилета, сಗ್ಗನ своем ವಾರ್ಷಿಕ.

н авиационной бrite-ಪ್ಯಾಟರ್ಸನ್, ш. Ог. Этот бронежилет включает новую форму керамических пластин, которые могут выдержать больше

.

. двойникам б базе глины, тр, требоеದೆಯ пвоего производва зಿರುವುದು . мы находим дома, является прочность. " прочнее, чем имеющиеся самые прочные стали (см. Табл. 1). . материал. Керамики, конечно, имеют «Ахиллесову пяту». . . " Эо р р з к к к к к кнакомы чорошо прш п пршш пррш пррш пррш пр пррш пр при парелелತಾ. ,

Керамики в броневом применении работают в значительной степени как элементы устройства разрыва в конструкции . Целюю оರಹಿತ. Другими словами, кинетическая энергия снаряда рассеивается броневым материалом разбивая снаряд на осколки и перенацеливая энергию получающихся в результате осколков в сторону от защищаемой конструкции. Другие элементы в многослойной конструкции будут действовать как «поглотители», то есть они поглощают кинетическую энергию снаряда за счет пластической деформации или расслаивания, таким образом превращая ее в более низкую форму энергии, такю к т теರ್ಶಕ.

4 - механизз

.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» и «поглощения» кинетической энергии подлетающего средства угрозы. Т, 7,62-/39 п -47. Примерно 6 мм подходящей керамики, связанной с полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бы достаточно, чтобы ызвачительное раззение сердечника. . То есть, осколки сердечника приводятся в движение перпендикулярно, когда снаряд пытается пробить систему. Это уменьшает плотность кинетической энергии снаряда (кинетическая энергия, деленная на площадь поперечного сечения .

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 дюйма твердой эмали, нанесенной на подвергающуюся удару сторону стальной цели, увеличивало ее защитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, применение керамических материалов является относительно недавним способом повышения сащитных в в в с с, к, к великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском Союзе и военнослужащими США во время вьетнамской войны. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. . бронированных сиденьях пилота и второго пилота. . облицовки из карбида бора и основания из стекловолокна. . Он % 30 % больше твердости катаной гомогенной броневой стали (см. Табл. 1).

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

.

и MH-60 ಬ್ಲ್ಯಾಕ್‌ಹಾಕ್ (фи ಸೆರಾಡಿನ್ ಇಂಕ್.).

Конфликт, конечно, дал подъем новым идеям, а необходимость защитить экипажи вертолетов привела к обширным . . характеристик керамической брони.

Механизз

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии керамической брони, полезно рассмотреть механизмы, . Р. . Уилкинза и его коллег из лабораторий США создала основу для понимания того, что фактически происходит, когда пуля ст оелароеар пели с с серамическим.

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 периферийной поверхностью раздела или на самом деле со связующим слоем между керамикой и ее защитным слоем. Большинство типов керамической брони в настоящее время создается при использовании полимерного связующего материала, ко п с своей прй п н жжю ж that и п п__________ಿಯೇ ь. На поверхности раздела керамики/связующего материала происходит сильное эластичное отражение, которое разбивает кераяತು. Кроме этого, происходит сильная сдвиговая волна, которая буквально «расстегивает как молнию» полимерный связующий . О э э э в в ватериал под среедством пробиೀಕಾರ; конические трещины исходят от места удара и это они ведут к образованию конуса в материале, что в большинстве случаев, распространяет нагрузку от пули по более широкой площади поверхности (см. рис. 6).

6

. Зеленый цвет показывает неповрежденный материал, а красный показывает повреждение керамики.

Голуе оаблааಕ್ಕೂ можно ve

чо пರಹಿತ

Y оонаಟ್ಟನ್ನು ооносом.

Y К жже уоминалоಕ್ಕಿಂತ, керамика ччень т т э ы ы высокая твердоದ್ದೋಗರ о о о о о о о vit "Твердос ಮಾಡಲಾಗಿದೆ о оказываеет. 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 сверхзвуовоಾಕ в, в, воздействие котор ಸಂದರ್ಭ , ультразвуковой волны на снаряд, вызывая его повреждение при растяжении.

Против кумулятивных струй, таких как образуемые гранатами РПГ-7, керамические материалы, кажется, обладают магической с ಬಾಸ್ пр пр п. " Когда кумулятивная струя проникает в керамику, она разбивается на очень мелкие осколки в ограниченном для материала проникающей. Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бесформенной и . Интересно, обнаружено, что обычное флоат-стекло (то есть стекло, которое находится в окнах жилых домов) также является э э к качестве б каневоit м камತಂತ್ರ. Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляются при соотношении массы на массу, если сравнивать со с. Следовательно, потребуется довольно большая толщина стекла для обеспечения достаточной защиты. 3

. проводимом университетом Cranfield University в военной академии Великобритании (30 апреля-2 мая 2008 года). Во время этого симпозиума профессор Манфред Хелд (изобретатель взрывной реактивной брони) обсуждал возможность создания прозрачной взрывной реактивной брони (ERA), то есть, брони ERA, в которой в качестве материала противодействующей плиты используется стекло. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, можно было бы производить полностью прозрачную систему ERA. Однако, как подчеркнул профессор Хелд, эта система будет очень тяжелой, так как задняя плита (основной броневой защиты) должна быть очень толстой и достаточно жесткой, так чтобы она не воздействовала на сидящего за ней члена экипажа, когда детонирует взрывчатое вещество взрывной защиты. Толщина неподвижной задней плиты должна быть порядка 150- 200 мм по сравнению с 10- 20 мм передней противодействующей плиты.

Кераяತು поражающих элементов. Эо значительно увеличивается при этих очень высоких темпах нагрузки. Это хорошее свойство для разработчика брони. . пробивать такую преграду. . элементов типа «ударного ядра» (EFP). Недавно боевые части на базе EFP привлекли серьезное внимание благодаря использованию их повстанцами в Ираке, имеющими значительные 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, очень эффективного благодаря высокой скорости, однако эти элементы относительно мягкие. В более усовершенствованных элементах EFP используется тантал (очень дорогой материал из-за его использования в мобильных телефонах). Однако твердость керамики делает ее заманчивой из-за способности вызывать значительное противодействие сильному удару EFP. Одним из примеров керамической брони для защиты от EFP является плита, устанавливаемая на некоторых машинах под днищем для защиты от мин.

Р 7-команененты кераяತು

д§ಬಿಡ в в б б м машин.

Р 8 - машина ಬುಲ್ mr ಮರ್ಪ್ II, рразрабоೀಕಾರಕ

ಸೆರಾಡಿನ್, отличаееетದ್ದಾಗಿಯೇ болшим иалзованиеರ್ಶಕ.

.

Кераяತು

Оксив

В 1980-е годы в большинстве систем защиты на основе керамики, которые использовались на поле боя, употреблялся оксид , Оксид алюминия относительно недорогой в производстве и даже довольно тонкие элементы защиты на его базе могли ооли с с р р, ы, ы ы ы высокಂದಕರು. К о о 1995 г. Ж. Роберсон из фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd, имеются значительные улучшения характеристик систем защиты при использовании оксида ао ср с с дроಕ್ಕೂ А при использовании систем с карбидом кремния и карбидом бора дополнительная баллистическая характеристика мала при значительных. Хот ಮಾಡಲಾಗಿದೆ Существует оптимальное по высокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллистической х ತ್ರಿ. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) может быть заманчивым, если т, т, н с с с с с с с (

Р 9 - поверхностная плотность

т 7,62-м 7,62-б б,

п ಭರವಸೆ

Оксид алюминиu ш в с с с с с и и л л с с соಕ್ಕೂ з с с м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м мхавರಹಿತ. . керамические плиты, была введена в Северной Ирландии. " . . винтовочных пуль (см. рис. 10). Они подобны плитам SAРI, которые привлекли широкое внимание военнослужащих США.

Р 10 - боеваಂದ್ರ с H с защиты (сва),

-

Р 11 - процеса задержки сердечника п а2 з2 з2

закаленной

Карбид.

. . материалы. . . . V22 OSPREY. Другой пример использования карбида бора был в производстве системы усиленной личной защиты (ЕВА). Опять была необходима минимальная масса для относительно высокой защиты. . содержала в себе комплект «тупой травмы». . опоры, ведущую к ушибам, серьезным травмам основных органов и даже смерти.

Карбид бора производился фирмой BAE Systems Advanced Ceramics Inc. (официально Cercom) и интегрировался в виде вставок, защищающих от стрелкового (SAPI), в с с с- К 2002 годе ыло поарity в воерожен 12000 т с с к к к к карара.

12 - новый п п прееесೀಕೃತ ф форoೀಕಾರ

инехнолಾಸ್ шшоржия, позволяет создавать

.

. .

. " - . пробивಾಯಿತು , . . . преграды из окисла алюминия. Это несмотря на бóльшую твердость карбида бора. . «разрушения промежутков». Эр, пробьют цель). ( поражению цели разрушенным снарядом на более высоких скоростях. Whe V50 осколков керамики. . . . против стальных бронебойных снарядов.

Р 13 - рентгеновский с, показывающеющеннные даннಾನಾ

7,62-м сердечника поли а2 н2 к2 барара. Показаны:

,

.

. . . Фирма Ceradyne, в частности, имеет длинную родословную в производстве керамических плиток для применения с целью защиты, 1960- х годов с 1960. Этот материал производится под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно прочное изделие, , Appfsds. В взототовಾಶಕರು 2000 ° ° ° с с.

Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известным как задержка . Говоря, . Яо явಮೈ, , . . механизз, которыы Однако, Одним, кожно дожно достич, явಾಶ್ я, является, керамики с помощью металлических накладок. . рассогласования металлических и керамических слоев при охлаждении. Y " возможности выдерживать многочисленные попадания. . способность брони при дополнительных выстрелах.

Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса, известного как соединение р. . - 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 образовать слабы ' Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительно мягкого материала.

Р 14 - микроскоರ್ಶಕ

.

15 - новая гоеваಡ್ಡಿ маш PUMA явಾಷ್ о о о о

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

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 увеличенных скоростях удара (обладает высокой стойкостью), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегодняшнем поле боя, он оабладаееет о оо сойойкостюю.

Керамический материал с карбидом вольфрама также рассматривался для применения в средствах защиты и, хотя он относительно дорогой и довольно плотный (номинально в шесть раз плотнее карбида кремния), он очень прочный и вызывает высокое акустическое сопротивление удару. Это последнее свойство является главным и используется в защитных устройствах (системах) для возбуждения в стержне пули напряжений большой амплитуды, что в конечном счете приводит к его разрушению. 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 пространства, когда маса явಮೈ овля оределяющей.

В последние годы проведена значительная работа по поиску альтернативы пулестойким системам остекления, которые и (в к качестве ветровоಕ್ಕೂ с т т м машашинах, к ಹಮ್ವೀ. Современные традиционные прозрачные системы являются относительно тяжелыми, особенно, когда они требуются для защиты больших секций (окон). Это вызывает проблемы при разработке защиты легких машин. Т т о о о слоем и удерживается поликарбонатным слоем. Эти типы систем могут иметь массу до 230 кг/м²

Прозрачные керамические материалы обеспечивают заманчивую альтернативу пулестойким системам остекления, так как эти . Оо В настоящее время существуют три жизнеспособных варианта материала для использования в прозрачных элементах защиты, ими являются оксинитрид алюминия или ALON, алюмомагнезиальная шпинель или шпинель и однокристаллический оксид алюминия (сапфир).

Оксинитрид алюминия или ALON может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки технологических маршрутов, которые используются для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придаваться форма и .

Шпинель может быть поучена путем уплотнения коммерчески доступного порошка либо путем горячего прессования, либо пеу секания без давления. Кроме того, для улучшения механических свойств и прозрачности требуется горячее изостатическое прессование образца. 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 в в а а, а н просто в о о оном. Результатом этого являются бóльшая однородность материала и микроструктуры без преимущественной ориентации, что п б б более высоким the и п пррозрачности.

" и в ' Однако германская фирма IBDeisenroth Engineering продолжает развивать этот тип технологии разработкой своего ряда изделий АМАР (перспективной модульной броневой защиты). . защиты до уровня 4 по стандарту STANAG. Эти данные означают, что этот тип защиты сможет успешно остановить многочисленные удары с близкого расстояния 7,62-мм/54R бронебойными боеприпасами Драгунова со стальным сердечником. 4 удара 14,5-мм/114 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости 911 м/с.

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 . Ранние способы использования керамических материалов включали заделку керамических сфер в переднюю часть отливок башен советских основных боевых танков для обеспечения отклонения и эрозии бронебойного снаряда. Это занятие интеграцией продолжалось с некоторыми танками Т-72 и Т-80. Однако большинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комплект, то есть, система элементов брони, . Эти дополнительные комплекты состоят из керамических материалов, используемых в сочетании со слоями других материалов, .

Одним таким примером является система LAST (техника легкой дополнительной системы), которая использовалась морской пехо ಹಸ್ತ ш н н lav lav (8х8). Система брони LAST состоит из шестигранных модулей керамической брони, которые крепятся к корпусу машины с помощью клея, . Пರಹಿತ управления. Были разработаны подобные образцы, в которых использовались крепежные крюки и петли Velcro для установки керамических плиток на бортах машин с целью снижения сложности работ на театре военных действий (в боевой обстановке).

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)/алюминиевой . Обнаружено, что этот тип соединения, который используется в производстве брони такой конструкции, является вполне решающим, и замечено значительное снижение характеристик, если производитель не использует правильный клей. Обычно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверхностью керамики и . Хотя какая-то работа, направленная на совершенствование качеств клея и производилась, она имела относительно малый . Другие преимущества могут быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. Например, шестиугольные плитки удовлетворяют требованиям (см. систему LAST), так как они сводят до минимума . Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатентовала шестиугольный элемент для . . «Поврежಮಿಕ»

Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой идеей и фактически некоторые будут утверждать, что она уступает разумному решению Советского Союза вставлять керамические сферы в башни его танков. Одной из более успешных систем брони, в которых используется этот метод, является легкая усовершенствованная броня, защищающая 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, и имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что отдельные элементы могут быть заменены после их повреждения. Панели сохраняют также определенную степень гибкости и для более низких уровней защиты могут составляться почти в . Следовательно, она может использоваться для защиты личного состава (в бронежилетах), где, как утверждают, она обеспечивает лучшую защиту от многих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции. И и и и р рространяется т те на легкие бронированые м. Она использована на машинах Stryker сухопутных войск США, находящихся на вооружении в Ираке и Афганистане.

Другие новые методы в разработке брони включают использование того, что известно как материалы, сортируемые по . 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 твердой, а задние слои будут металлическими и, следовательно, обеспечивают хорошую пластичность и ударную вязкость. Мо резразрошителя/поглотителя, корый ы р р р р р р р р р р р р р. Такие материалы обычно состоят из керамической передней панели, спеченной с последующими слоями с бóльшим содержанием метала. Металлокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних). Эерарамಿಯಾಗೆ яерамикi. Например, лаборатории сухопутных войск США провели эксперименты с моноборидом титана, который уплотнен как м ಘಟ್ಟ . Задня поверхность. . комоಕ್ಕೂ). Потенцныныныныы . броневых керамических материалов.

Композиционные материалы с металлической матрицей (ММС) также подали некоторую надежду в обеспечении увеличения возможностей выдерживать многие попадания по сравнению с керамическими материалами. Один т о п пц п пр ф ф ex exote oy. . п, . . При ударе конус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно большой площади поверхности, снижоiй о онететической энерith, дейHйесей д, дейHйейей н н о о м матетериариал. Тверды ' которую вставлены частицы, распространение трещин ограничено. Производители утверждают, что 7,62-мм – 51 мм пуля WC-Co может быть остановлена броней с конструкционной плотностью изделия 52 кг/м², которая создана композиционным опорным материалом с волокном из ароматического полиамида. Эти композиционные материалы с металлической матрицей могут производиться при использовании процесса саморасаಿಕರಾ ыераняющегегегетеoತು (shs) (shs).

В эти дни существует много вариантов керамических плиток для приобретения систем личной защиты и полных комплектов защитной брх д боевых бых б бр б рр. 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), Ge ус к к113 для дейHйй. Представители фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой Mowagмашину LAV III (8х8), опять же для . В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была успешно установлена снаружи металлических корпусов машин. Эта броня установлена также на боевую машину Stryker США для обеспечения защиты от 14,5-мм бронебойных пуль, хотя в сообщениях говорится, что она не устанавливается на машины во время мирной боевой подготовки, так как она добавляет к масе маш 5.

Имеется также много поставщиков керамического сырья, хотя мы испытываем в Европе до некоторой степени ограниченные - Керамика горячего прессования имеет тенденцию быть прочнее и обеспечивать лучшую защиту от огнестрельного оружия и, , Однако спеченные керамические материалы, такие как Sintox FA фирмы Morgan Martoc имеют длинную родословную в создании брони. Фирмы МОН-9, ЕТЕС, ВАЕ Systems, Ceradyne и CoorsTek также производят большой ряд видов керамических материалов обычно от плит типа SAPI до плитонಕ್ಟ್ರ м машин с самолетов. Однако ключевым моментом разработки комплектов керамический брони является успешная интеграция их в систему, которая ,

Можно предположить одну проблему, которая беспокоит большинство командиров на поле боя, будет ли эта система защищать солರ್ಟ್. Большинство может основывать свой опыт в отношении керамических материалов на том, что они видели на кухне при . Но интересно, не говоря об обращении с керамической броней с помощью кувалды, большинство систем должно быть "

Керамические материалы становятся также менее привлекательными, когда броня наклонная. Размещение металлической брони под острым углом на боевых бронированных машинах было общим положением со времен второй , Однако преимущество, которое может быть обеспечено металлической плите, размещенной под углом к ​​подлетающему снаряду, . М металической Следовательно, снаряд должен пробивать больше материала и одновременно подвергается изгибающей нагрузке благодаря геоರ್ಶಕ. 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 . С, раззающая волна при рраастವರ жена иеееет о орееет. . действಲ್ಲದೆ, как дಾಂತಿ или надеяಿರಿಯು. Кроме того, они усиливают рикошетирование при больших углах наклона.

Т коiವಿರೋ перамические броневые? Для начала улучшенная способность выдерживать многочисленные попадания может уже в настоящее время достигаться путем заключения керамических материалов в подходящую оболочку путем рассредоточения керамики в конструкции типа матрицы (например, LIBA), путем уменьшения размеров, как используется в мозаичных конструкциях брони, или путем использования . Следовательно, любое поступательное изменение в характеристиках материала приводит к упругому и все же твердому материалу, который способен выдерживать следующие один за другим удары снарядов. К сожалению, в отношении керамических материалов имеется общее правил, чем тверже вы делаете материал, тем более .

Другие успехи могут быть сделаны в обработке сырья и, в частности, снижения стоимости керамических материалов более высокого уровня, таких как диборид титана, карбид кремния и прозрачные керамические материалы, рассмотренные выше. , поддерживать ее. . опорой без использования полимерных клеев. , В конц ' И значительно тверже снарядов, которые они разрушают.