УСПЕХИ В ОБЛАСТИ КЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ Пол Дж. 셰이젤

В настоячее время сучествует непрерывно возраставность в более легких и меньших по габаритам боевых боеваны х системах. Ожидается, что боевые Brонированные машины будут легче 및 menьше по gabaritam blalagоdaря повышенным trебованиям к лучшей стр атегической мобильности. Этому способствует современная броневая керамика, которая является очень прочным материалом, фактически она обладает знач ительно более высокими характеристиками по сравненик с имевнымися самыми прочными сталями. Это полезное свойство может быть использовано для брони, в которой снаряд (пуля) или кумулятивная струя прилагавано для брони 재료에 대한 설명입니다.

Западные вооруженные silы увеличиваут свое присутствие за границей, где основная угроза представлена ​​значительным транением тяжелых пулеметов (НMG) 및 выстреливаемых с упором в плечо противотанковых средств типа РПГ. Эту проблему часто усугублявт политические и (или) оперативные trебования, выполнение которых требует главным образом льзования легких боевых бронированных машин, в основном колесных, которые по своей конструкции и ограничениям по массе отлич авычно от 7,62 -мм оружия). В связи с таким положением возникает требование к производству брони, обеспечивавашей лучшуу зачиту личного состава при одн овременном сведении до минимума еее полной masсы.

Хорошая зачита в сочетании с малой массой играет важнувроль в собственной зачите личного состава, об этом знает лубой с 물론, 이라크나 아프가니스탄의 действия도 마찬가지입니다. Взять, например, личный бронежилет (IBA) сухопутных войск США. Первоначальная его концепция состояла из верхнего тактического жилета (OTV) и двух носимых керамических вставок, спереди и зади завичавих солдата от поражения стрелковым оружием(SAPI). IBA에서 IBA의 공격을 받은 Iз-за 시리즈는 이라크와 아프가니스탄의 случаев입니다. самым значительным из них была боковая зачита от огнестрельного оружия(ESBI), осучествленная улучшенными боковками, а также расширенная зачита с дополнительными приспособлениями, закрывававашими плечи. Для этой цели были использованы 플라스틱 SAPI 및 ESBI, которые обеспечиваут лучшуу зачиту от винтовочных пуль с высокой начально © скоростье. Этот уровень улучшенной, но легкой зачиты был достигнут только при использовании керамических материалов.

Рисунок 1 – Эта керамическая пластина SAPI, часть

브루네질레타, спасла жизнь своему владельцу в Ираке.

Рисунок 2 – Новый бронежилет, обеспечиваѕЂй заЂту уровня 4,

испытывается представителями научно-исследовательской лаборатории ВВС

항공 분야에서는 Wright-Patterson, шт. 오가이오. Этот бронежилет вклучает новуу форму керамических пластин, которые могут выдержать больше

уdarов пулями, чем современные 플라스틱, Кроме того,

즉시 зачитные устройства для бицепсов 및 ребер.

Рисунок 3 – 플라스틱, вставляемые в бронежилет,

находятся в массовом производстве фирмой Ceradyne.

Основные соображения по kerамической броне

Большинство лудей ассоциируут слово «керамика» с глиняной или фаянсовой посудой, которуж они используут дома, или кафелем, используемым на стенах ванной комнаты. Керамические использовались в домашних условиях тысячелетиями, однако эти материалы стали началом керамических 재료, которые применявтся в настоячее время в боевых бронированных машинах.

Слово «керамика» обозначает «обоженные вечет» и фактически современная машиностроительная керамика, подобно своим двойникам 기본적으로, требует для своего производства значительного нагрева. Однако glaavной разницей между keramicoй, которуу мы выбираем для использования в качестве брони, и керамикой, которуж мы н аходим дома, является прочность. Современные броневые keramики являвые очень прочными материалами и фактически при сжатии они могут быть значительно прочн еее, чем имевеся самые прочные стали (참조 표 1). Это полезное свойство используется для Brronи, в которой снаряд или кумулятивная струя прилагавт сжимакуу нагрузку ната 에리얼. Керамики, конечно, имевт «Ахиллесову пяту». Они слабы на растяжение и, следовательно, они способны выдерживать только очень маленькие количества деформации (удлинение до разрушения), как показывает TABLE 1. Это объясняется наличием в структуре очень маленьких trечин, которые, погда ергаутся локализованным силам растяжения, являвтся источником катастрофического разрушения. 이 팁은 разрушения, с которым мы знакомы очень хорошо при падении обеденной тарелки на пол кухни입니다. Следовательно, их использование в системах брони должно тчательно обдумываться.

표 1 - Некоторые свойства броневых керамик по сравненик с катаной гомогенной броней(RHA)

Керамики в броневом применении работаут в значительной степени как элементы устройства разрыва в онструкции многослойной 브루니. Цельв этих материалов в конструкции многослойной брони является разрыв на осколки подлетавЂо снаряда или быстрое ослаб 레니에고. Другими словами, kinетическая энергия снаряда rasсеивается броневым материалом разбивая снаряд на осколки и перенацеливая энергив получавихся в результате осколков в сторону от завичаемой конструкции. Другие элементы в многослойной конструкции будут действовать как «поглотители», то есть они поглоЂавт кинетическуу энерги 플라스틱의 변형과 플라스틱의 변형을 방지하는 방법은 다음과 같습니다. как теплота.

Рисунок 4 – 기계의 힘

композитной/гибридной брони.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» 및 «поглоЂения» кинетической энергии подлетавано средства угрозы. Так, возьмем 7,62-mm/39 пулу AK-47. 6mm 두께의 케라미키, связанной с полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бы достаточно, чтобы вызва ть значительное разрушение сердечника пули. Разбивание сердечника связано также с радиальной дисперсией. 예를 들어, осколки сердечника приводятся в движение перпендикулярно, когда снаряд пытается пробить систему. Это уменьшает плотность kinетической эnerгии снаряда (kinетическая энергия, деленная на плочадь поперечного сечения снар) яда) и, следовательно, уменьшает пробивнуу способность.

Начало первого сследования в области типов bruни, облицованной keramicoй, может быть отнесено к периоду как раз пер вой мировой войны, когdaа в 1918 году майор Невилов Хопкинз экспериментально наблудал, что 0,0625 дуйма твердой эмал 그리고, нанесеной на подвергавергаучууся удару сторону стальной цели, увеличивало ее зачитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, primenenenие керамических материалов является относительно недавним способом повышения зач итных свойств в таких странах, как Великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском Соузе 및 военнослужачими США во во время вьетнамской войны. Здесь использование керамических matериалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. 예를 들어, 1965년에 UH-1 HUEY가 композитной композитной с твердым покрытием(HFC)에 도착했습니다. нированных сиденьях пилота 및 второго пилота. Сиденья обеспечивали зачиту от 7,62-mm бронебойных (АР) боеприпасов снизу, с боков и сзади благодаря использования облицовк 그리고 그것은 카비다 보라와 основания 및 стекловолокна입니다. Carbie бора является одной из самых легких керамик, которые могут использоваться в броне (и по хорошей причине). 이미 30%는 массы стали того же объема 및 в то же время величину твердости, которая обычно в шесть раз больше твердости катаной гомогенной броневой стали (표 1 참조).

Рисунок 5 – Сиденья вертолетов являвтся типичным примером применения

케라미체스코이 브루니. 해당 제품: TIGER (BAE Systems Advanced Ceramics Inc. 회사), AH-64 APACHE, Котором используется의 제품

карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)

и MH-60 BLACKHAWK(모델 Ceradyne Inc.).

дал дал подъем нов 영향 идеям, Â нееоб 영향, Â неоеоб 영향 이멘노 에타 라보타, выполненная учеными США в 1960-е годы, создала базу для совершенствования в настоячее время характери стик kerамической брони.

기계적인 현상은 снарядом

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в в технологии керамической брони, полезно рассмотреть механизмы, за сч ет которых система на базе керамики способна разрушать снаряды. 라보타 M. Л. Уилкинза 및 에고 콜레그는 실험실의 США создала основу для понимания того, что фактически происходит, когда пуля стрелк ового оружия наносит уdar по цели с керамическим покрытием.

순간 удара ультразвуковые волны нагрузки распространявытся в ерамику 및 вдоль сердечника пули. Волны в обоих этих материалах разрушавится, для керамики это становится проблемой, когда волна сталкивается с периферийно © поверхностьу раздела или на самом деле со связуушим слоем между kerамикой 및 ее зачитным слоем. Большинство типов керамической брони в настоячее время создается при использовании полимерного связуушего материала, ый по своей природе imiет низкуу жесткость 및 плотность. На поверхности раздела kerамики/связууваего 재료 происходит сильное эластичное отражение, которое разбивает керамичес 재료를 사용하세요. 크롬 и, следовательно, отсоединяет керамическуу плитку от ее опоры. 재료의 재료에 대한 정보가 일반적으로 사용되었습니다. конические треЂны исходят от места уdarа 및 это они ведут к образованиу конуса в материале, что в bolьшинстве случаев, спространяет нагрузку от пули по более широкой плочади поверхности (см. ris. 6).

Рисунок 6 – ANSYS AUTODYN-2D 모델, 모바일용 모델

돈은 돈을 벌기 위해 사용됩니다. Зеленый цвет показывает неповрежденный 재료, а Красный показывает повреждение keramiки.

골판지 모양의 변형이 가능합니다. 모지노 우비데티,

что пластическая деформация задней плиты происходит как раз

под образуемым нагрузочным конусом керамики.

그것은 превое преимучество, которое обеспечивается kerамикой입니다. Как уже упоминалось, keramika очень твердая 및 эта высокая твердость обеспечивает сопротивление пробивания. Высокая твердость оказывает снаряду большое сопротивление, forсируя его замедление. Дополнительные преимучества достигаватся высокой жесткостьу этих matатериалов. Mашиностроительная керамика обычно в два раза жестче стали; жесткость увеличивает свойство, называемое акустическим сопротивлением, которое воздействует на интенсивность сверхзвуково © volны, воздействие которой направлено назад по стержну снаряда. 나는 당신이 высоким акустическим сопротивлением приводит к высокой интенсивности воздествия ульт развуковой volны на снаряд, вызывая его повреждение при растяжении.

Против кумулятивных струй, таких как образуемые гранатами РПГ-7, керамические материалы, кажется, обладавт магиеской ч спос обностье противостоять пробиванив. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) 재료. Когда кумулятивная струя проникает в ерамику, она разбивается на очень мелкие осколки в ограниченном для материала проник 다른 방법으로. Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивной струи, является относительно бесформеной и теряет свов орму, когда она стремится пройти через этот 자료. INTERRесно, обнаружено, что обычное флоат-стекло (то есть стекло, которое находится в окнах жилых домов) также является эфф ективным в качестве броневого 재료 против кумулятивных струй. Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляутся при соотношении masсы на masсу, если сравнивать со ста 리. Следовательно, потребуется довольно большая толчина стекла для обеспечения достаточной зачиты. Оконное стекло толшиной 3mm는 РПГ-7의 3mm 길이에 해당하지 않습니다!!

13-ом европейском симпозиуме по боевым бронированным машинам (AFV), м университетом Cranfield University의 военной академии Великобритании(2008년 5월 30일부터 2월 30일까지). Во время этого симпозиума профессор Manfred Хелд (изобретатель взрывной реактивной брони) обсуждал возможность создания п розрачной взрывной реактивной брони (ERA), то есть, брони ERA, в которой в качестве материала противодействуушей плиты использует 정말이지. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, можно было бы производить полностьу про 시대의 흐름을 살펴보세요. Однако, как подчеркнул профессор Хелд, эта система будет очень тяжелой, так задняя плита(основной броневой зачиты) олжна быть очень толстой 및 достаточно жесткой, так чтобы она не воздействовала на сидячего за ней члена экипажа, когда 매우 안전하고 안전합니다. Толчина неподвижной задней плиты должна быть порядка 150- 200mm по сравнениу с 10- 20mm передней противодействувушей ye.

Керамические материалы обладавт также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при bolее высоких скоростях поража вичих элементов. Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочность керамики, в этом случае, значительн о увеличивается при этих очень высоких темпах нагрузки. 그것은 разработчика брони의 свойство для разработчика입니다. По мере увеличения прочности возрастает сопротивление пробиваник и, следовательно, струе или снаряду все труднее 예를 들어. Именно этот механизм упрочнения делает эти материалы особенно ценными в остановке самоформирувкехся поражавич элементо в типа «ударного ядра»(EFP). EFP привлекли серьезное внимание благодаря использованик их повстанцами в Ираке, imiешими значи에 대한 기본 정보가 없습니다. тельные запасы противотанковых мин советской эпохи, в которых используутся элементы EFP. Обычно оболочки таких зарядов делавтся из пластичных металлов, например, низкоуглеродистой стали или меди. Получаванного куска метала, очень의 этом случае в результате подрыва поражаванного ективного blagodarя высокой скорости, однако эти элементы относительно мягкие. В более усовершенствованных элементах EFP используется тантал (очень дорогой материал из-за его использования в мобильных те 레포나히). 당신은 EFP를 통해 자신의 목표를 달성하기 위해 노력하고 있습니다. EFP является плита, устанавливаемая на некоторых машинах под дниЂем для з ачиты от MIN.

Рисунок 7 – Компонеntы керамической брони фирмы Coors-Tek

청동 기계의 첫 번째 단계입니다.

Рисунок 8 – 마시나 불 클래스 MRAP II, разработанная фирмами Oshkosh

그리고 Ceradyne, отличается bolьшим использованием керамической брони для

обеспечения заЂты от зарядов типа «ударное ядро».

세라믹 재료는 для primenenий на поле боя

옥시드 알루미니야

1980년부터 볼리샤인의 시스템은 основе керамики, которые использовались на поле боя, употреблялся оксид ния, известный иначе как глинозем (알루미나). Оксид алминия относительно недорогой в производстве 및 даже довольно тонкие элементы зачиты на его базе могли остановить пули стрелкового оружия, выстреливаемые с высокой скоростьу. 1995년 1월에 시작되었습니다. Дж. Роберсон из фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd, имедся значительные улучшения характеристик систем зачиты при использовании оксида алиминия по сравненив с другими keramiческими/compoзицionнными 재료. А при использовании систем с карбиdom кремния и карбидом borа дополнительная баллистическая характеристика мала при значит ельных дополнительных затратах. 사진은 1995년부터 시작되었습니다. Сусествует оптимальное по высокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллистической характеристики. Однако преимучество добавленной зачиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) может быть заманчивым, если требуется ми нимальная masса, например, в самолетных или личных (индивидуальных) системах зачиты.

Рисунок 9 – Поверхностная плотность различных типов matериалов,

7,62-mmm бронебойных пуль의 требуемая для зачиты,

по сравненик с их относительной стоимостьв.

Оксид алуминия широко используется в системах индивидуальной завиты личного состава, а также в системах завуеты машин. В Великобритании первая система зачиты для личного состава массового производства, в которой использовались керамические п 그러나 세베르노이 일란디에서 많은 일이 일어났습니다. Базовая мягкая система зачиты, известная как боевая личная броня (СВА), является составной и состоит из основного из найлонового и полиамидного волокна, к которому могут добавляться 1-kg plitы из композиционного материала с полиамидным в олокном, облицованные kerамикой для обеспечения зачиты сердца и основных органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. рис. 10). Они подобны плитам SAРI, которые привлекли широкое внимание военнослужачих США.

Рисунок 10 – Боевая личная система завиты (СВА),

показан карман для вставки керамической плиты.

Рисунок 11 – Процесс задержки сердечника пули АРМ2 из

закаленной плиткой оксида алминия на стальном основании.

카르비드 보라

Несмотря на экономическуу эфективность 및 способность оксида алиминия остановить bolьшинство пуль стрелкового оружия при относительно хорошей эфективности по masсе, свой путь на рынок керамической брони нашли другие керамические материалы. Самым известным является карбид бора – 재료, который впервые использован в 1960-е годы. Он невероятно твердый, но также невероятно дорогой и поэтому он используется только в самых экстремальных условиях, в ко торых желательно компенсировать несколько грамм массы броневой структуры, например, как в сиденьях экипажа самолета V22. Drugoy primer isпользования карбида бора был в производстве системы усиленной личной зачиты (ЕВА). Опять была необходима MINимальная Mасса для относительно высокой зачиты. 12,7-mm пуль со стальным сердечником и ла в себе комплект «тупой травмы». Тупая traвma происходит, когда зачита не пробивается, но передача импульса уdarа вызывает большуу деформация в слое, ведусуу к ушибам, серьезным травмам основных органов 및 даже смерти.

Carbид бора производился фирмой BAE Systems Advanced Ceramics Inc.(официально Cercom) 및 интегрировался в виде вставок, 은폐기 от стрелкового оружия(S API), в систему личной зачиты-Bронежилет(IBA). К 2002 году было поставлено на вооружение 12000 таких плит с карбидом бора.

Рисунок 12 – 새로운 프로세스 형식의 카르비다 보라, разработанный

институтом технологии штата Джоржия, позволяет создавать сложные

изогнутые formы для использования в касках и других элементах

личной зачиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

Carbид бора является 재료는 высокими характеристиками입니다. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот этот 자료, его невероятно низкой плотности, он imеет один поте 국내 배송. В последние годы есть некоторые основания предполагать, что он не будет действовать так хорошо, как ожидават, при пробивани 그리고 высокоскоростными пулями с плотным сердечником. Это, как полагавт, обусловлено физическими изменениями, которые происходят с материалом, когда он подвергается сильному 물론, вызываемому этими боеприpaсами. Фактически при спытании с неопределенным альминиевым материалом в качестве опоры есть основание предполагать, что против особых снарядов на базе карбида вольфрама определенные марки карбида бора действуут также хорошо, как и преграды из окисла 알루미늄. 그것은 бóльшуу твердость карбида бора에 적합하지 않습니다. Обнаружено также, что когда карбид borа связан с лоистым пластиком, армированным волокном, происходит явление «разрушения промежутков». Это происходит tam, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидается, что 50% снарядов полностьу 물론입니다). Раскрытия (действия) двойной скорости V50 обычно объяснявится переходом от пробивания цели неповрежденным снарядом к поражен ив цели разрушенным снарядом на bolее высоких скоростях. Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие при bolьшей скорости V50 на омпозиционный 재료, obлицованный карбидом бора, происходит в связи с изменением в процессе образования осколков 아미키. Тем не менее, вывод из этих результатов означает, что толчина плиты из карбида бора должна быть больше, чем первоначально ожидали, чтобы заciousиciousать от этих плотных сердечников снарядов с высокой скоростьу. Имеется много данных, которые показываут, что карбид бора является хорошим керамическим материалом для использования проти в стальных бронебойных снарядов.

Рисунок 13 – Рентгеновский снимок, показывавававаший временные данные

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

задержка, проникновение за счет эрозии, осколки пули 및 поглочение.

카르비드 크림니야

В последние годы другие керамические 자료 также показали значительнуу перспективу в обеспечении зачиты от огнестрельн ого оружия, но ни один из них не оказался более эффективным, чем подверженные горячему прессования образцы карбида кремния, которые производятся фирмами США, такими как BAE Systems 및 CeradyneInc. Фирма Ceradyne, частности, имет длиннуу родословнуу в производстве ерамических плиток для применения с цельу зачиты, и вовлеченной в этот процесс с 1960-х годов. Этот material производится под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно прочное изделие, как доказано, обеспечивает высокое сопротивление пробиваник боеприpaсами стрелкового оружия, а также снарядами APFSDS. Во время изготовления обычно достигавления температуры примерно 2000°С.

Carbid кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробивания, вызванному явлением, известным как задержка во 예. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсуда «задержка») на поверхности некоторое время после удара. Это явление, которое можно видеть при использовании технологий высокоскоростной 사진 및 вспышке рентгеновского луча, вызывается glaвным образом tem, что keramika представляется более прочной, чем снаряд, и, следовательно, снаряд начинает чь радиально по поверхности керамики. Хотя это явление наблудалось в начале 1990-х лабораториями сухопутных войск США, ученые все ече пытавтся разъяснить ме ханизм, которым оно поддерживается в ерамике. Однако известно, что «длительное» удержание является клвестом, вызывауЂм это действие. Одним способом, которым этого можно достичь, является использование типа горячего прессования для капсулирования kerамики 그것은 металлических накладок입니다. Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимауч напряжений в ерамическом материале посредством теплового рассогласования металлических 및 керамических слоев при охлаждении. 그들은 이미 돈을 벌기 위해 노력하고 있습니다. Вtorое преимучество обеспечивается окаntовкой keramiческого 재료는 금속 재료와 увеличением возможности выдерживать многочисленные попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином объеме и, следовательно, увеличивает эрозийнуж способно сть брони при дополнительных выстрелах.

Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса, известного как соединение реакцией. Этот процесс обеспечивает точный razmer keramiческого изделия, тогda как другие traдиционные methоды обработки позволяв т получить этого из-за высоких температур 및 давления. В этом случае химическая реакция является основой для производства ерамического изделия. Реакция соединяет исходные атериалы керамики, используемые для определенных видов брони при низкой угрозе. Однако часто в структуре керамики откладываятся побочные продукты в орме «пудлинговых криц», которые могут образовать слаб 당신은 케라미크에 있습니다. Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимавид кремния - относительно мягкого MATTERIALA.

Рисунок 14 – Микроскопическая структура (сверху вниз): связанного

реакцией карбида кремния, спеченного карбида кремния 및 карбида бора.

Рисунок 15 – nova гусеничная боевая машина PUMA является одной из

нескольких машин, которые завичены элементами керамической брони SICADUR(карбид кремния) фирмы CeramTec-ETEC. 헤타 마시나

находится на вооружении германских сухопутных войск.

드루게 콤포지션 재료

드루기 케라미체스키에 재료, 네이머, 니트리드 크림니야 및 니트리드 알루미늄 показали относительно малуу перспективу в деле п роизводства керамической 브루니.

Имевтся сообчения, что nitрид алиминия был принят на некоторых бронированных машинах, однако их немного. nitрид алуминия является странным материалом, эта странность заклучается в том, что он работает лучше при увеличенных ско ростях удара (обладает высокой стойкостьу), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегодняшнем поле боя, он обла 날짜는 относительно низкой стойкостьу입니다.

Керамический материал с карбиdom вольфрама также расматривался для применения в средствах зачиты 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 glaавным и используется в зачитных устройствах(системах) для возбуждения в стержне пули на пряжений большой амплитуды, что в конечном счете приводит к его разрушенив. Полагавот, что только объекtam с относительно тонкой броневой зачитой, trебушим обеспечения стойкости от обстрела бронебо йными (AР) боеприpaсamii, такой материал может обеспечить потенциальные возможности экономии заброневого пространства, masса не является определявкей.

제품의 재료

В последние годы проведена значительная работа по поиску альтернативы пулестойким системам остекления, которые используутс я (в качестве ветрового стекла) на таких машинах, как Humvee. Современные traдиционные прозрачные системы являутся относительно тяжелыми, особенно, когda они требуутся для зачиты bolьш их секций (окон). 그것은 при разраbotотке зачиты легких машин의 проблемы입니다. Традиционно системы остекления таких машин состоят из нескольких слоев стекла, каждый из которых отделен полимерным слоем 그리고 удерживается поликарбонатным слоем. Эти tipы систем могут иметь masсу до 230kg/m²100 mm для обеспечения зачиты уровня 3 по standartу STANAG Level 3 (от 7,62-mm пуль). Стекло для окна размера машины Toyota LandCruiser 및 톨스토이노이 100mm составляет массу примерно 250kg плус стальные пазы необходимой 그것은 당신의 생각입니다. 그것은 우리가 생각하는 것, вероятно, значительной입니다.

Pрозрачные керамические материалы обеспечиваут заманчивуу альтернативу пулесtoйким систекления, так как эти матер иалы имев присусуу IM твердость, которая гораздо bolьше твердости оконного стекла. 이것은 masсу 및 tолшину의 возможность уменьшить에 대한 정보입니다. В настоячные время сучествуут три жизнеспособных варианта для использования в прозрачных элементах заваниты, ими я влявтся оксинитрид алиминия или ALON, алумомагнезиальная шpinель 또는 однокристаллический оксид алминия (сапфир).

Оксинитрид алиминия 및 ALON может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки технологич еских маршрутов, которые используутся для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придаваться formа и который потом может спекаться в азотной атмосferе.

Рисунок 16 – Этот испытательный кусок прозрачной брони,

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

Шпинель может быть поучена путем уplotнения коммерчески доступного порошка либо путем горячего прессования, либо путем 그것은 다블레니야에 관한 것입니다. Кроме того, для улучшения механических свойств 및 прозрачности требуется горячее изостатическое прессование образца. Этот процесс вклучает одновременное применение к образцу ravномерного давления газа и нагрева. Основным преимучеством по сравнениу с одноосевым горячим прессованием является то, что давление применяется одинаково во сех направлениях, а не просто в одном направлении. Результатом этого являвтся bolьшая однородность материала 및 микроструктуры без преимучественной ориеntации, что приводит к bolее высоким прочности 및 прозрачности.

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

в прозрачнуу керамическуу брону АМАР-Т 회사 IBD.

Рисунок 18 – Сверхлегкая зачита AMAP-R плус завита

от поражавих элементов типа ударное ядро(EFP).

В настоячее время эти три керамических 자료가 являвотся дорогостояЂми в производстве, а это значит, что их использова 그것은 당신이 малых областей использования에 대해 알고 있다는 것을 의미합니다. Однако германская фирма IBDeisenroth Engineering продолжает развивать этот тип технологии разработкой своего ряда изделий АМАР(перспективно © модульной броневой зачиты). В своем изделии AMAР-Т, где Т означает прозрачная, фирма использует прозрачные керамические материалы для повышения зачиты STANAG의 4번째 단계입니다. Эти данные означавит, что этот tip зачиты сможет успешно остановить многочисленные удары с blíзкого расстояния 7,62-mmm/54 R бронебойными боеприпасами Драгунова со стальным сердечником. По стандарту STANAG с помочной брони является впечатлявня при наличии угрозы нанесения 4 다라 14,5-mm/114 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости 911 м/с.

새로운 소식

В отличие от средств зачиты для личного состава (Bронежилет) броня машин не ограничивается потребностьу в гибкости; скорее обычно желаемыми качествами являвами способность выдерживать многочисленные попадания и обеспечить ремоntопригоднос ть. Ранние способы использования керамических 자료 вклучали заделку керамических сфер в переднуж часть отливок башен сов етских основных боевых танков для обеспечения отклонения 및 эрозии бронебойного снаряда. 이 정보는 T-72 및 T-80의 네트워크에 연결되어 있습니다. Однако bolьшинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комплект, то есть, система элементов кот, орые могли крепиться корпусу машины. Эти дополнительные комплекты состоят из керамических MATериалов, используемых в сочетании со слоями других материалов, торые обычно не видны пользователу.

Одним таким примером является система LAST(기술 легкой дополнительной системы), которая использовалась морской пехотой СШ А на машинах LAV (8х8). Система брони 마지막 состоит из шестигранных модулей керамической брони, которые крепятся корпусу машины с помочеклея, иваусего при надавливании. Плитки могут укладываться (слоями) для повышения уровня зачиты, затем может применяться баллистическая обшивка для управлен ия сигнатурой. Были разраbotотаны подобные образцы, в которых использовались крепежные круки 및 петли Velcro для установки керамических плиток бортах машин с цельу снижения сложности работ на театре военных действий (в боевой обстановке).

이 방법은 1990년부터 Royal Ordnance의 BAE Systems와 함께 사용되었습니다. 이 페이지는 GFRP(стеклопластиковой)/аляминиевой конструкции에 포함되어 있습니다. Обнаружено, что этот tip соединения, который используется в производстве брони такой конструкции, является вполне решавич 나, 그리고 замечено значительное снижение характеристик, если производитель не использует правильный клей. Обычно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверхность керамики и кон структивным элементом, с которым она соединена. х я ‡ какая-то работа, направленная на совер Âенствание 처치 В клея поро쟁이 оител ос운드입니다. Drugie преимуства могут быть достигнуты путем тчательного выбора геометрии плитки. 예를 들어, шестиугольные plitки удовлетворяваниям (см. систему LAST), так как они сводят до минимума разрушительные дей 빈티지 가구. Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатеntовала шестиугольный элемент для исполь зования в мозаичной компоновке. Этот особый элемент имеет выступы, которые отделявт его от соседних, предотвраЂая, таким образом распространение «поврежд ения» (ударной волны) по броне.

Предотврачение распространения уdarной volны от plitки к plitке не является новой идеей и фактически некоторые будут утвер 글쎄요, 당신은 당신의 집에서 당신의 집에 도착할 것입니다. Одной из более успешных систем брони, в которых используется этот метод, является легкая усовершенствованная броня, от поражения огнестрельным оружием(LIBA), разработанная 회사 Mofet Etzion Ltd(Израиль). 그것은 многочисленных керамических элементов, которые вставлявтся в резиновуж MATрицу입니다. Эта броня может производиться так, что она обеспечивает зачиту от 14,5-mm бронебойно-зажигательных (API) боеприпасов, имее тополнительное преимучество, заклучавеся в том, что отдельные элементы могут быть заменены после их повреждения. Pанели сохранявт также определеннуу степень гибкости 및 для более низких уровней зачиты могут составляться почти в лubbой фо рме. Следовательно, она может использоваться для зачиты личного состава (в бронежилетах), где, как утверждаѕт, она обеспечивает 그것은 многих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции의 비밀입니다. 이 보고서는 기계 장치에 대한 설명입니다. 이 사건은 Stryker의 기계 장치가 러시아와 아프가니스탄에서 발견되었습니다.

Рисунок 19 – Крупный plan модуля brroni LIBA (легкой усовершенствованной брони, зачиciousаванни от поражения огнестрельным оружием) 이스라엘스코이

фирмы Mofet Etzion, показаны открытые шарики керамической брони.

Рисунок 20 – Результаты испытания стрельбой плиты LIBA

убедительно демонстрирут способность 자료 выдерживать

многочисленные попадания.

ругие новые методы в азработке Broni вклучаут использование того, что известно как materialы, сортируемые по функциональ ным возможностям (FGM). 1960-х годов 및 в в последние годы опять вызвали интерес에 대한 이야기가 있습니다. FGM является edinой структурой, которая максимизирует преимучества kerамики tem, что поверхность удара будет твердой, а задн ие слои будут металлическими и, следовательно, обеспечиваѕт хорошуу пластичность и ударнуù вязкость. 이 방법은 разрушителя/поглотителя, который мы ранее расматривали입니다. 재료는 обычно состоят из keramiческой передней панели, спеченной с последуушими слоями с bolьшим содержанием 랄라. 금속 금속은 слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних)입니다. 이 재료는 세라믹 재료와 금속 재료로 만든 오래된 재료입니다. Например, лаборатории сухопутных войск США провели эксперименты с моноборидом титана, который уплотнен как металлокерами ка и состоит из семи слоев, каждый с более высоким содержанием титана по merе togoo, как образец расматривается от передней панели (поверхности удара) к задней. Задняя поверхность состоит из чистого титана. 브로니는 облицовкой 재료 FGM обеспечила лучшуу зачиту от 14,5-mm снаряда В32 по сравнениу с ката ной гомогенной броней (RHA). Потенциальным преимучеством этих материалов является то, что они могут обеспечивать лучшуу зачиту от многих попаданий, м сама керамика, однако современные данные говорят, что их характеристики все ее ниже характеристик bolее обыных брчоневых керамических материалов.

Композиционные метериалы с металической MATрицей (MMCS) также подали некоторуу надежду в обеспечении увеличения возможносте © выдерживать многие попадания по сравненик с ерамическими материалами. Оdin такой образец предлагает фирма Exote Oy. 금속 재료가 카비다 티타나, 코토리스, как заявлявите에 적합합니다. 이 회사, обеспечивает зону повреждения, которая лишь на 20-30% больше плочного сечения пули. Композиционный 재료는 금속 재료의 기본 재료입니다., подобным bolьшинству керамических 재료는, нением с опорным 재료, LIBO со стальу, 알루미늄, либо с волокнистым композиционным 재료. При уdarе konus (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно bolьшой плочади поверхности, снижая т аким образом плотность kinетической энергии, действушей на опорный 자료. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) разрушавит снаряд, но благодаря относительно жесткой металлической matrице, в кот оруу вставлены частицы, распространение тречин ограничено. Производители утверждаут, что 7,62mm – 51mm пуля WC-Co может быть остановлена ​​броней с конструкционной плотностье изделия 5 2kg/분², которая создана композиционным опорным материалом с волокном из arоматического полиамида. Эти композицionнные 재료는 금속 재료로 만든 재료입니다. ося высокотемпературного 신테자(SHS).

Рисунок 21 – Броня Exote фирмы Exote Oy разбивает пробиваùЂй

снаряд 및 исклучает поражение. Уdar drobitся 및 распределяется

по bolьшей конусообразной поверхности, которая эффективно

поглочет энергив снаряда.

Коммерческие вариаntы

В эти дни сучествует много вариаntов kerамических плиток для приобретения систем личной зачиты и полных комплектов зачитн ой брони для легких боевых бронированных машин. Фирма IB Deisenroth, в частности, известна обеспечением завестных решений в течение свыше 20 лет. MEXAS의 초기 단계는 MEXAS(모델, 시스템의 시스템), а канадские БТР М113 для действий в Боснии. Представители фирмы установили также подобнуу систему на разработаннуж фирмой Mowagмашину LAV III (8х8), опять же для канадских сух опутных войск. В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была успешно установлена ​​снаружи металлических корпусов машин. 14,5mm 두께의 Stryker에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다. х говорится, что она не устанавливается на машины во время мирной боевой подготовки, так как она добавляет к массе машины 3 т.

Керамического сырья, Европе до некоторой степени ограниченные постав ки материалов горячего прессования. Керамика горячего прессования imiет тенденциу быть прочнее и обеспечивать лучшуу зачиту от огнестрельного оружия и, 물론, ети tipы keramики заманчивы для создания брони. 이 재료는 Sintox FA 회사 Morgan Martoc의 재료로 사용되어 브루니에서 발견되었습니다. Фирмы МОН-9, ЕТЕС, ВАЕ Systems, Ceradyne 및 CoorsTek이 SAPI до에 대해 많은 정보를 제공합니다 плиток брони для машин 및 самолетов. Однако клучевым моментом разраbotоtки комплектов керамический брони является успешная интеграция их в систему, которая зачиц ается, и, более того, гарантия, что они надежны в боевых условиях.

Mozhno предположить одну проблему, которая беспокоит bolьшинство командиров на поле боя, будет ли эта система завич сол 데이터. Большинство может основывать свой опыт в отношении керамических материалов на том, что они видели на кухне при разбивании фаянсовой посуды. Но ино INTересно, не говоря об обрачении с kerамической с помочьу кувалды, bolьшинство систем должно быть достаточно уп ругим, чтобы выдержать сильные удары или износ.

오첸카

Несмотря на высокие характеристики керамических материалов они не должны рассматриваться как единственный magazinо в по обслуживанив систем зачиты. они явля я리파 я Все все все парарарарарарара뿐입니다. порироде и, следовательно, не могут срелать сущесусустеннн ® Причиной этого являвтся их неспособность выдерживать усталостнуу нагрузку на конструкциу и, не в меньшей степени, ть производства керамических деталей сложной formы. 크림 토고, они обладавт пониженной способностьу выдерживать многие попадания по сравнениц с другими MATериалами, такими 그리고 티탄과 알루미니이도 마찬가지입니다. При использовании металлов действие пробивания ограничено областьу до одного-двух калибров от точки уdarа, а при использов ании керамических материалов это действие распространяется на всу геометрик пластины, какой бы большой она ни была. Все это ече более важно, когда одна из самых многочисленных современных угроз исходит от огня тяжелых пулеметов, таких ка к российский 14,5-mmм КПВ. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпусены по выбранному месту за minуты и, следовательно, в этих случаях тре буется хорошая способность выдерживать многочисленные попадания. Однако керамические материалы обеспечиваут преимучества tam, где вероятны лишь одиночные попадания, например, в самолетах 그리고 в применениях тяжелой брони. В результате керамические 재료는 широко использовались в сиденьях экипажей и полах бронированных вертолетов и транспор тных самолетов. 예를 들어, 회사 시스템은 UH-60M의 ковшеобразное сиденье для летчика вертолета, изготовленное с нием керамических материалов. Подобные сиденья были изготовлены с использованием 카바비다 및 опоры из 재료 Kevlar для вертолета ANH-64, а также самол 에타 С-130. Использование керамической брони для сидений экипажа стало почти принятым метоdom зачиты экипажа и обеспечило keramике дно из первых направлений в военном использовании – вылеты вертолетов во Вьетнаме.

Рисунок 22 – Задняя сторона толстой керамической плитки, которая

получила уdarар высокоскоростной пулей. В этом случае пуля

была полностьу остановлена, однако повреждение

당신은 플릿키를 좋아합니다.

세라믹 재료는 재료의 종류에 따라 다릅니다. Размечение металлической брони под острым углом на боевых бронированных машинах было обЂм положением со времен второй мир овой войны, например, на танках, таких как Т-34. Однако преимучество, которое может быть обеспечено металлической плите, размеенной под углом к ​​подлетавему снаряду, не и спользуется таким же образом керамикой. 금속 금속으로 만든 금속은 возрастанием угла와 함께 사용됩니다. Следовательно, снаряд должен пробивать больше 재료 및 одновременно подвергается изгибашей нагрузке благодаря геометри 그리고 브루니. Керамический материал под острым углом также увеличивает толчину материаа по линии прицеливания снаряда. Однако когда снаряд входит в соприкосновение с броней, полусferическая волна исходит из точи уdarа, но отражается в границ у разделения между керамикой 및 опорным слоем в направлении, перпендикулярном границе разделения. Следовательно, разрушавучая волна при растяжении не imiет отношения к преимусеству наклона. Следует подчеркнуть, керамические материалы не все плохо действуѕт под острыми углами, но верно то, что они не дествувут ак хорошо, как думали или надеялись. Кроме того, они усиливаут рикошетирование при больших углах наклона.

Будучее

금속 재료에 어떤 것이 있습니까? Для начала улучшенная способность выдерживать многочисленные попадания может уже в настоячее время достигаться заклу чения керамических материалов в подходячку путем рассредоточения керамики в конструкции типа MATрицы (например, путем уменьшения размеров, как используется в мозаичных конструкциях брони, или путем использования менее твердых, но более упругих карбидных 재료가 прочной связьв. Следовательно, лубое поступательное изменение в характеристиках приводит к упругому и все же твердому материалу, который способен выдерживать следуушие оdin за другим уdarы снарядов. К сожалениу, в отношении kerамических материалов имеется обчее правил, чем тверже вы делаете материал, тем bolее хрупким о н становится.

Другие успехи могут быть сделаны в обработке сырья и, в частности, снижения стоимости керамических MATериалов более высоко го уровня, таких как диборид титана, карбид кремния 및 прозрачные керамические материалы, рассмотренные выше. 알터나티브나, успехи могут стать заметными, когда исследователи начнут лучше ponимать роль задержки и как поддерживать ее . 이 사실은 лучшего соединения, что обеспечит возможность соединять керамику с металлической рой без использования полимерных клеев. В лубом случае есть, вероятно, небольшая исходная точка увеличения их твердости. В конце концов, они все же являвтся одними из самых твердых имевЂхся материалов. 나는 당신이 그것을 알고 있다는 사실을 알고 있습니다.