УСПЕХИ В ОБЛАСТИ КЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ Пол Дж. हेजेल

В настоящее время существует непрерывно возрастающая потребность в более легких и меньших по габаритам боеваритам боевынхинх. Ожидается, что боевые бронированные машины будут легче и меньше по габаритам благодаря повышенным требоченным требодаря повышенным требоченным ильности. Этому способствует современная броневая керамика, которая является очень прочным материалом, фактически она обыловыми характеристиками по сравнению с имеющимися самыми прочными сталями. Это полезное свойство может быть использовано для брони, в которой снаряд (пуля) или кумулятивная струя прилагативная струя прилагаюаюти .

Западные вооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей, где основная угроза представная представная представная представная представная представная представная значивают значивают метов (NMG) или выстреливаемых с упором в плечо противотанковых средств типа РПГ. Э уроблем уасто уаст उरिका п поюесеские и (иеили )есеские и (иили) оеративрые т рерорз ы ы ори и и ори ы ори ы орз ы ы орз ыыыыыыыыы: зования бк б бых маронированых машин, в оновнон उ णारी, которые птйййллл ty плййлллл: довольно низким уовненем бащиты о о огнестрель आड -mm оружия). В связи с таким положением возникает требование к производству брони, обеспечивающей лучшую защиту личмодением возникает минимума ее полной массы.

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

Рисунок 1 – Эта keramicheskaya plastina SAPI, часть

бронежилета, спасла жизнь своему владельцу в Ираке.

Рисунок 2 - Новый bronezhylet, обеспечивающий защиту уровня 4,

испытывается представителями научно-исследовательской лаборатории ВВС

на авиационной базе राईट-पॅटरसन, шт. ओगायो. Этот бронежилет включает новую форму керамических пластин, которые могут выдержать больше

ударов пулями, чем современные пластины, кроме того,

он имеет защитные устройства для бицепсов и ребер.

Рисунок 3 – प्लॅस्टीन, вставляемые в бронежилет,

находятся в массовом производстве фирмой Ceradyne.

Основные соображения по керамической brone

Большинство людей ассоциируют слово «керамика» с глиняной или фаянсовой посудой, которую они используют, доспользуют , стенах ванной комнаты. Керамические материалы использовались в домашних условиях тысячелетиями, однако эти материалы стали началовия, стали началовия стали началовиях рименяются в настоящее время в боевых бронированных машинах.

Слово «керамика» обозначает «обожженные вещи» आणि фактически современная машиностроительная керамика, подобно свобоиная ует для своего производства значительного нагрева. Однако главной разницей между керамикой, которую мы выбираем для использования в качестве брони, и керамикой, которуаду которую рочность. Современные броневые керамики являются очень прочными материалами и фактически при сжатии они могут быщмичень еся самые прочные стали (см. Табл. 1). Это полезное свойство используется для брони, в которой снаряд или кумулятивная струя прилагают сжимающуе нагрузают. Керамики, конечно, имеют «Ахиллесову пяту». Они слабы на растяжение и, следовательно, они способны выдерживать только очень маленькие количества деформации (удлинение до разрушения), как показывает Таблица 1. Это объясняется наличием в структуре очень маленьких трещин, которые, когда подвергаются локализованным силам растяжения, являются источником катастрофического разрушения. Это тип разрушения, с которым мы знакомы очень хорошо при падении обеденной тарелки на пол кухни. Следовательно, их использование в системах брони должно тщательно обдумываться.

टॅब्लिसा 1 - नेकोटोरय सवोइस्तवा ब्रोनिवोह केरामिक по сравнению с катаной гомогенной bronei (RHA)

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

रीस्युनोक 4 - मेहॅनिझम поражения пробиванием плиты

композитной/гибридной broni.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» и «поглощения» кинетической энергии подлетающего средства угрозыва. Так, возьмем 7,62-mm/39 пулю АК-47. Примерно 6 мм подходящей керамики, связанной с полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бы достатобы достатобы достатобыльчев ение сердечника пули. Разбивание сердечника связано также с радиальной дисперсией. То есть, осколки сердечника приводятся в движение перпендикулярно, когда снаряд пытается пробить систему. Это уменьшает плотность кинетической энергии снаряда (кинетическая энергия, деленная на площадь попереченого , селеченого селенная) меньшает пробивную способность.

Начало первого исследования в области типов брони, облицованной керамикой, может быть отнесено к периоду кавервой как периоду типов брони 1918 मध्ये году майор Невилл Монроу Хопкинз экспериментально наблюдал, что ०,०६२५ дюйма твердой эмали, монроу у сторону стальной цели, увеличивало ее защитные возможности. निकष таких странах, как Великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском Союзе и военнослужащими США во время вьетнамсный во. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. उदाहरणार्थ, 1965 году вертолет UH-1 HUEY был оснащен комплектом композитной брони с твердым покрытием (HFC), исбродым покрытием (HFC), ьях пилота आणि второго пилота. Сиденья обеспечивали защиту от 7,62-мм бронебойных (АР) боеприпасов снизу, с боков и сзади благодаря сзади благодаря исбеспечивали защиту бора и основания из стекловолокна. Карбид бора является одной из самых легких керамик, которые могут использоваться в броне (и по хорошей причине). Он имеет примерно 30 % от массы стали того же объема и в то же время величину твердости, которая обычно в шобратька стали омогенной броневой стали (см. टॅब्ल. 1).

रिसोनोक 5 – सिडेनिया व्हरटोलेटोव्ह являются типичным примером применения

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

карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)

आणि MH-60 BLACKHAWK (फार्म Ceradyne Inc.).

Конфликт, конечно, дал подъем новым идеям, а необходимость защитить экипажи вертолетов привела к обширнывам иснимость. Именно эта работа, выполненная учеными США в 1960-е годы, создала базу для совершенствования в настоященствования в настоященствования रोनी

Механизм воспрещения пробивания преграды снарядом

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии керамической брони, полезно рассмотреть полезно рассмотреть современных успехов ма на базе керамики способна разрушать снаряды. राननिया राबोटा एम. एल. Уилкинза и его коллег из лабораторий США создала основу для понимания того, что фактически происходит, когда происходит, когда дар по цели с керамическим покрытием.

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

रिसोनोक 6 – मॉडेल ANSYS AUTODYN-2D, показывающая образование

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

Голубые области показывают неупругую деформацию; можно увидеть,

что пластическая деформация задней плиты происходит как раз

под образуемым нагрузочным конусом керамики.

Это первое преимущество, которое обеспечивается керамикой. Как уже упоминалось, керамика очень твердая и эта высокая твердость обеспечивает сопротивление пробиванию. Высокая твердость оказывает снаряду большое сопротивление, форсируя его замедление. Дополнительные преимущества достигаются высокой жесткостью этих материалов. Машиностроительная керамика обычно в два раза жестче стали; жесткость увеличивает свойство, называемое акустическим сопротивлением, которое воздействует на интенсивность свовойство, торой направлено назад по стержню снаряда. Это очень важно, так как керамика с высоким акустическим сопротивлением приводит к высокой интенсивности возденсивности возденсивойсти яд, вызывая его повреждение при растяжении.

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

Однако интересная концепция была предложена на 13-ом европейском симпозиуме по боевым бронированным машинам (AFV) विद्यापीठ, в военной академии Великобритании (३० апреля-२ мая 2008 года). Во время этого симпозиума профессор Манфред Хелд (изобретатель взрывной реактивной брони) обсуждал возможной реактивной брони тивной 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 производить поусть. 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 прощевижна быть.

Керамические материалы обладают также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при более высоких спковхожех спощем высоких. Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочность керамики, в этом случери свойство при ень высоких темпах нагрузки. Это хорошее свойство для разработчика брони. По мере увеличения прочности возрастает сопротивление пробиванию и, следовательно, струе или снаряду все труднева все труднее пробиванию Именно этот механизм упрочнения делает эти материалы особенно ценными в остановке самоформирующихся поражавидоматический (EFP). Недавно боевые части на базе EFP привлекли серьезное внимание благодаря использованию их повстанцами в Ираке, ираке ротивотанковых 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 металя, обочающий сокой скорости, однако эти элементы относительно мягкие. В более усовершенствованных элементах EFP используется тантал (очень дорогой материал из-за его использованхония выпользуется тантал). Однако твердость керамики делает ее заманчивой из-за способности вызывать значительное противодействие сильпуаму. Одним из примеров керамической брони для защиты от EFP является плита, устанавливаемая на некоторых машинах под.

Рисунок 7 - Компоненты керамической брони фирмы Coors-Tek

для применения в броне машин.

रिसोनोक 8 - मशिना बुल क्लासा एमआरएपी II, रॅझराबोटान्नाया फर्मामी ओशकोश

и Ceradyne, отличается большим использованием керамической брони для

обеспечения защиты от зарядов типа «ударное ядро».

Керамические материалы для применений на поле боя

ऑक्सीड ॲल्युमिनिया

В 1980-е годы в большинстве систем защиты на основе керамики, которые использовались на поле боя, употреблялявялся систем че как глинозем (ॲल्युमिना). Оксид алюминия относительно недорогой в производстве и даже довольно тонкие элементы защиты на его бализе могительно моговодстве я, выстреливаемые с высокой скоростью. 1995 मध्ये Как отметил с. ज. Роберсон из фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd., с другими керамическими/композиционными материалами. А при использовании систем с карбидом кремния и карбидом бора дополнительная баллистическая характеристика мала при зарактеристика мала при тах. Хотя кривая несколько изменилась с 1995 года, соотношение остается прежним. Существует оптимальное по высокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллистической характе. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) может быть заманчивым, бисаманчивым उदाहरणार्थ, в самолетных или личных (индивидуальных) системах защиты.

Рисунок 9 - Поверхностная плотность различных типов материалов,

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

по сравнению с их относительной стоимостью.

Оксид алюминия широко используется в системах индивидуальной защиты личного состава, а также в системах защится. Великобритании первая система защиты для личного состава массового производства, в которой использовались керамивовались керамивывыческий рной ирландии. Бзовая мистена защиты, известная какак бака # чоная сон осос я осорон осос аяос осорон осон осон осон осорон яоосос ососэососэососэосэээээ: н н нлонооое о и полианокна, котор उ उंदरा мобавля 1-г––– ззззззззз ty мотобавля робавлять яяяяяяяя: злязооллл: окном, облицованые кеनेत органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. рис. 10). Они подобны плитам SARI, которые привлекли широкое внимание военнослужащих США.

Рисунок 10 - Боевая личная система защиты (СВА),

показан карман для вставки керамической плиты.

Рисунок 11 - Процесс задержки сердечника пули АРМ2 из

закаленной стали плиткой оксида алюминия на стальном основании.

कार्बिड बोरा

Несмотря на экономическую эффективность и способность оксида алюминия остановить большинство пуль стрелкового опуль стрелкового опособность ктивности по массе, свой путь на рынок керамической брони нашли другие керамические материалы. 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 условероятно ировать несколько грамм массы броневой структуры, например, как в сиденьях экипажа самолета V22 OSPREY. Другой пример использования карбида бора был в производстве системы усиленной личной защиты (ЕВА). Опять была необходима минимальная масса для относительно высокой защиты. Она была введена британскими сухопутными войсками для обеспечения защиты от 12,7-мм пуль со стальным сервдем со стальным сервдем кт «тупой травмы». Тупая травма происходит, когда защита не пробивается, но передача импульса удара вызывает большую деформавцовыкудую шибам, серьезным травмам основных органов и даже смерти.

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

Рисунок 12 - Новый процесс формирования karbida borra, разработанный

институтом технологии штата Джоржия, позволяет создавать сложные

изогнутые формы для использования в касках и других элементах

личной защиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

Карбид бора является материалом в высокими характеристиками. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот материал, и его невероятно низкой плотности, он именетной твердости. В последние годы есть некоторые основания предполагать, что он не будет действовать так хорокошо, как ожидают, пак ожидают, после некоторые ми с плотным сердечником. Это, как полагают, обусловлено физическими изменениями, которые происходят с материалом, когда он подвергавымодаудаут у этими боеприпасами. Фактически при испытании с неопределенным алюминиевым материалом в качестве опоры есть основание предполагатробыбочобых, азе карбида вольфрама определенные марки карбида бора действуют также хорошо, как и преграды из окисла алюминия. Это несмотря на большую твердость карбида бора. Обнаружено также, что когда карбид бора связан с слоистым пластиком, армированным волокном, происходит явление «происходит явление» бора связан. Это происходит там, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидается, что 50 % снарядов полюцьность). Раскрытия (действия) двойной скорости V50 м снарядом на более высоких скоростях. Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие при большей скопацый скомости л, облицованный карбидом бора, происходит в связи с изменением в процессе образования осколков керамики. Тем не менее, вывод из этих результатов означает, что толщина плиты из карбида бора должна быть больше, чевод из этих результатов означает щать от этих плотных сердечников снарядов с высокой скоростью. Имеется много данных, которые показывают, что карбид бора является хорошим керамическим материалом материалом материалом для исповяльных ных снарядов.

Рисунок 13 - Рентгеновский снимок, показывающий временные данные

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

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

कार्बिड क्रेमनिया

В последние годы другие керамические материалы также показали значительную перспективу в один из них не оказался более эффективным, чем подверженные горячему прессованию образцы карбида кремида кремния, карбида кремния ША, такими как BAE सिस्टम्स आणि CeradyneInc. Фирма Ceradyne, в частности, имеет длинную родословную в производстве керамических плиток для применения с ценнения с цевщиную , т процесс с 1960-х годов. Этот материал производится под объединенными нагревом и давлением, чтобы изготовить невероятно производится прочное, издкаодели издиненными ивает высокое сопротивление пробиванию боеприпасами стрелкового оружия, а также снарядами APFSDS. Во время изготовления обычно достигаются температуры примерно 2000°С.

Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известным как завестным как заверверка. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсюда «задержка») на поверхноверхностика आरा Это явление, которое можно видеть при использовании технологий высокоскоростной фотографии и вспышке рентгеновского рентгеновского ,быспользоватыбовычого м тем, что керамика представляется более прочной, чем снаряд, и, следовательно, снаряд начинает течь радиально по. Хотя это явление наблюдалось в начале 1990-х лабораториями сухопутных войск США, ученые все еще еще пытаютятся оддерживается 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 накладок Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимающих напряжений в керамическом материалваслався посредправомоговом ческих и керамических слоев при охлаждении. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает керамике преимущество. Второе преимущество обеспечивается окантовкой керамического материала металлическими накладками и увеличестением возпечивается возмического е попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином объеме и, следовательно, увеличивает эрозийную сподели выстрелах

Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса, известного как соединециениение. Этот процесс обеспечивает точный размер керамического изделия, тогда как другие традиционные методы обрабовочивает методы из-за высоких температур आणि 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 могутуре керамики . Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительно мягкого материала.

Рисунок 14 - मिक्रोस्कोपिक स्ट्रुक्टुरा (сверху вниз): связанного

реакцией карбида кремния, спеченного карбида кремния и карбида бора.

Рисунок 15 - Новая гусеничная боевая машина PUMA является одной из

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

находится на вооружении германских сухопутных войск.

दुग्धशर्करा कंपनी

Другие керамические материалы, например, нитрид кремния и нитрид алюминия показали относительно малую перспевективельности й брони.

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 увеляется странным материалом ысокой стойкостью), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегодняшнем поле боя, он обладает относителойкойстьюнисть.

Керамический материал с карбидом вольфрама также рассматривался для применения в средствах защиты и, хотя он он отный (номинально в шесть раз плотнее карбида кремния), он очень прочный и вызывает высокое акустическое сопротнее акустическое сопротнее. Это последнее свойство является главным и используется в защитных устройствах (системах) для возбуждения возбуждения в амплитуды, что в конечном счете приводит к его разрушению. Полагают, что только объектам с относительно тонкой броневой защитой, требующим обеспечения стойкости от обстрела бропаным, такой материал может обеспечить потенциальные возможности экономии заброневого пространства, когда масса не явяляейдел.

Прозрачные керамические материалы

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

Прозрачные керамические материалы обеспечивают заманчивую альтернативу пулестойким системам остекления, так катимические материалы м твердость, которая гораздо больше твердости оконного стекла. Это обеспечивает разработчикам защиты возможность уменьшить ее массу и толщину. В настоящее время существуют три жизнеспособных варианта материала для использования в прозрачных элементах, защитятых юминия 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 путем путем быть получен ые используются для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придаватьмость форможет я в азотной атмосфере.

Рисунок 16 – Этот испытательный кусок прозрачной broni,

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

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

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

в прозрачную керамическую броню АМАР-Т фирмы IBD.

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 значет, что истових исто значеры ся для очень малых областей использования. Однако германская фирма IBDeisenroth अभियांत्रिकी евой защиты). В своем изделии АМАР-Т, где Т означает прозрачная, фирма использует прозрачные керамические материалы дозначеские материалы дозначает прозрачная по стандарту STANAG. Эти данные означают, что этот тип защиты сможет успешно остановить многочисленные удары с близкого , близкого с близкого , близкого расстоябымои еприпасами draгунова со стальным сердечником. Достижение защиты уровня 4 по стандарту STANAG с помощью прозрачной брони является впечатляющим при наличатляющим впечатляющим при 4 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости 911 м/с.

Новые подходы

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 и обеспечить ремода. Ранние способы использования керамических материалов включали заделку керамических сфер в переднюю частовых остовых сфер 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 брогима, изготавливалось у машины. Эти дополнительные комплекты состоят из керамических материалов, используемых в сочетании, со слоями другами, комплекты видны пользователю.

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

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

Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой идеей и фактически , фактически некоторые фактически пает 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 , брони гнестрельным оружием (LIBA), разработанная фирмой Mofet Etzion Ltd (Израиль). Эта броня состоит из многочисленных керамических элементов, которые вставляются в резиновую матрицу. Эта броня может производиться так, что она обеспечивает защиту от 14,5-мм бронебойно-зажигательных (API) боспечивает боспечивает ное преимущество, заключающеся 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 поставляться повчем. Следовательно, она может использоваться для защиты личного состава (в бронежилетах), где, как утверждают, она човаться ногих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции. Ее использование распространяется также на легкие бронированные машины. Она использована на машинах स्ट्रायकर сухопутных войск США, находящихся на вооружении в Ираке и Афганистане.

Рисунок 19 – Крупный план модуля broni LIBA (легкой усовершенствованной брони, защищающей от поражения огнестрельный поражения)

фирмы Mofet Etzion, показаны открытые шарики керамической брони.

Рисунок 20 – Результаты испытания стрельбой плиты LIBA

убедительно демонстрируют способность материала выдерживать

многочисленные попадания.

Другие новые методы в разработке брони включают использование того, что известно как материалы, сортируемые фон एम). 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 структурой еталлическими и, следовательно, обеспечивают хорошую пластичность и ударную вязкость. Это метод разрушителя/поглотителя, который мы ранее рассматривали. Такие материалы обычно состоят из керамической передней панели, спеченной с последующими слоями с больдующими слоями с больдующими слоями Металлокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних). Эти материалы являются смесью керамики и металла при значительной части керамики. उदा. слоев, каждый с более высоким содержанием титана по мере того, как образец рассматривается от передней паневели (панержанием) Задняя поверхность состоит из чистого титана. ब्रॉन्या из алюминиевого сплава с облицовкой материалом FGM обеспечила лучшую защиту от 14,5-мм снаряда В32 ब्रोन (RHA). Потенциальным преимуществом этих материалов является то, что они могут обеспечивать лучшую защиту от многай материалов ка, однако современные данные говорят, что их характеристики все еще ниже характеристик более обычных броневыхмихам.

Композиционные материалы с металлической матрицей (ММС) также подали некоторую надежду в обеспечеченные увеспеческой увеспеческой увеспеческой матрицей гие 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 заявлявляют, как заявлявиционный матрицей т зону повреждения, которая лишь на 20-30 % больше площади поперечного сечения пули. Композиционный материал с металлической матрицей применяется способом, подобным большинству керамической керамической керамической рным материалом, либо со сталью, алюминием, либо с волокнистым композиционным материалом. При ударе конус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительно большой площади поверхади поверхностьмости, нетической энергии, действующей на опорный материал. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) разрушают снаряд, но благодаря относительно жесткой металлической металлической металлической металлической , распространение трещин ограничено. Производители утверждают, что 7,62-mm – 51 mm пуля WC-Co может быть остановлена ​​броней с конструкционной плоять/мм², которая создана композиционным опорным материалом с волокном из ароматического полиамида. Эти композиционные материалы с металлической матрицей могут производиться при использоваковании процесса самораворасовании процесса rnogo sinteza (SHS).

Рисунок 21 – Bronya Exote FIRMы Exote Oy разбивает пробивающий

снаряд आणि исключает поражение. Удар дробится आणि распределяется

по большей конусообразной поверхности, которая эффективно

поглощает энергию снаряда.

Коммерческие варианты

В эти дни существует много вариантов керамических плиток для приобретения систем личной защиты и полных компыхлектов bronirovannыh mashin. 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), устанавия система брони я действий в Боснии. Представители фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой Mowagмашину LAV III (8х8), опять же дусхадух дусхой. В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была успешно установлена ​​снаружи металлических корпусов машин. Эта броня установлена ​​также на боевую машину स्ट्रायकर США для обеспечения защиты от 14,5-мм бронебойных пуста, бронебойных путель, то она не устанавливается на машины во время мирной боевой подготовки, так как она добавляет к массе машины 3.

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

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

ओसेन्का

निकष систем защиты. Они являются все же паразитическими по природе и, следовательно, не могут сделать существенный вклад в констымут. Причиной этого являются их неспособность выдерживать усталостную нагрузку на конструкцию и, не в меньшей, стевляются их неспособность ческих деталей сложной формы. Кроме того, они обладают пониженной способностью выдерживать многие попадания по сравнению с другими , другими материамитают , मिनिय При использовании металлов действие пробивания ограничено областью до одного-двух калибров от точки удара, а при использовании металлов это действие распространяется на всю геометрию пластины, какой бы большой она ни была. Все это еще более важно, когда одна из самых многочисленных современных угроз исходит от огня тяжелый пулексто , м КПВ. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпущены по выбранному месту за минуты и, следовательно, в этяхатяхаут следовательно особность выдерживать многочисленные попадания. Однако керамические материалы обеспечивают преимущества там, где вероятны лишь одиночные попадания, например, например, в материалы лой брони. В результате керамические материалы широко использовались в сиденьях экипажей и полах бронированных вертолемтов и транослен. उदाहरणार्थ, фирма ВАЕ सिस्टम्स разработала монолитное ковшеобразное сиденье для летчика вертолета UH-60M, изготовленное с исготовленное с исготовленное с исобразное лов Подобные сиденья были изготовлены с использованием карбида бора и опоры из материала Kevlar для вертолета АН-64, Сакта013. Использование керамической брони для сидений экипажа стало почти принятым методом защиты экипажа и обесперапыхилов ний в военном использовании – вылеты вертолетов во Вьетнаме.

Рисунок 22 – Задняя сторона толстой керамической плитки, которая

получила удар высокоскоростной пулей . В этом случае пуля

была полностью остановлена, однако повреждение

распространилось на всю площадь плитки.

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

बुडूशेई

Так куда могут пойти керамические броневые материалы? Для начала уеенная сособность ыдерживать многисленные попарея п араря ме же можете е е е е е वा ме ве е же яяя: ке керанана टाकणे материалов в поодящщ оболоч चूक пद्दी пем расрения к р в–– в роерарарарарарарамерарарамерарамения во в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в воии लागेल ем уееншения раззеров, как и исползется в мозаичных конаичных брониях ирхрр,, ,е:, иилпем емемем्यता итппоааве: но более упругих карбидных материалов с прочной связью. Следовательно, любое поступательное изменение в характеристиках материала приводит к упругому, все же твердомотельное поступательное выдерживать следующие один за другим удары снарядов. К сожалению, в отношении керамических материалов имеется общее правил, чем тверже вы делаете материал, темется материалов.

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