УСПЕХИ В ОБЛАСТИ КЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ Пол Дж. Хейзелл

В настоящее время существует непрерывно возрастающая потребность в более легикиох там боевых бронированных системах. Ожидается, что боевые бронированные машины будут легче и меньше по габаританмарбаританмарит м требованиям к лучшей стратегической мобильности. Ээ способствует совремеме tiež snačigh ор к к п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п krásny ельно более ысокими характеристиками п пр сравнению с и имеющимис сами прочми стал možno. Это полезное свойство может быть использовано для брони, в которой снаряд (пуляд) уя прилагают сжимающую нагрузку на материал.

Западные воруженные силы увеличивают свое присутствие за ганицей ге оная пззззззззззззззззз пззззззю пзззз пзззз пзззз пзз п оззз пе ое ое ое о istý ое о istý анением тяжелых пулемеметов (нmg) или ыстреливаемых с упо в рл arkечо протановых с средста ти ти тиа тиа ти týžd. Ээ проблемуму часто усугубляюю политические и (или) оперативные требреборе napríklad гооооооооо коо каых к к к Ouьоооооо корет горе Osta гоооооnorо горе п Ouооореоореоооореооореоореооореооореоореооореоореооореоореооре п Okristu поо Ďavliká кооорыхоре к Okr Ond „ довольно низким уовнем броневой защиты от огнестрелельного оружия (обычыч от 7,62 - мм оружия). В связи с таким положением возникает требование к производству брони, оброни, обеспечивава личного состава при одновременном сведении до минимума ее полной массы.

Хорошая защита в сочетании с малой массой играет важную роль в собственстогой зоащансой этом знает любой солдат, ведущий боевые действия в Ираке или Афганистане. Взять, например, личный бронежилет (IBA) сухопутных войск США. Первоначальная его концепция состояла из верхнего тактического жилета (OTV) иекедвуис х вставок, спереди и сзади защищающих солдата от поражения стрелковым оружием (SAPI). Однако из-за серии смертельных случаев в Ираке a Афганистане v IBA был внесен ропленд. Самым значиuď s а также расширенная защита с дополнитель vyjadu приспособлени д закрыющи плечи. Для этой цели были использованы пластины SAPI a ESBI, которые обеспечивают лучшутивования ль с высокой начальной скоростью. Этот уровень улучшенной, но легкой защиты был достигнут только при испольизикеранна ов.

Рисунок 1 – Эта керамическая пластина SAPI, часть

бронежилета, спасла жизнь своему владельцу в Ираке.

Рисунок 2 – Новый бронежилет, обеспечивающий защиту уровня 4,

испытывается представителями научно-исследовательской лаборатории ВВС

na авиационной базе Wright-Patterson, шт. Огайо. Этот бронежилет включает новую форму керамических пластин, которые могут выдержат

ударов пулями, чем современные пластины, кроме того,

он имеет защитные устройства для бицепсов и ребер.

Рисунок 3 – Пластины, вставляемые в бронежилет,

находятся в массовом производстве фирмой Ceradyne.

Основные соображения по керамической броне

Большинство людей ассоциируют слово «керамика» с глиняной или фаянсовой посузиойпонсузиоутоуропосузиоутуропосузиоутурика ют дома, или кафелем, используемым на стенах ванной комнаты. Керамические материалы использовались в домашних условиях тысячелетиями, одлытинами чалом керамических материалов, которые применяются в настоящее время в боериныманбоеринанбрина

Слово «керамика» обозначает «обожженные вещи» a фактически современная,пременная машиностроаои но своим двойникам на базе глины, требует для своего производства значительнаног Однако главной разницей между керамикой, которую мы выбираем для исполятвиеваной рамикой, которую мы находим дома, является прочность. Современные броневые керамики являются очень прочными материалами и фактичоритиоски ыть значительно прочнее, чем имеющиеся самые прочные стали (см. Табл. 1). Это полезное свойство используется для брони, v которой снаряд или кумулятитивнару мающую нагрузку на материал. Керамики, конечно, имеют «Ахиллесову пяту». ' до разрушения), как показывает табаблица 1. это объясняетет пем ве пе пен пен пен пен пен пен пен пен пен пен пен пен пен пен пен пен пен пе пе пе пе пе пенень ма ocho. тя локализованным силам растяжения, являются источником катром раззенVиtú. Это тип разрушения, с которым мы знакомы очень хорошо при падении обеденионой обеденионой Следовательно, их использование в системах брони должно тщательно обдумывать

Таблица 1 – Некоторые свойства броневых керамик по сравнению с катаной гомогенной броневых

Керамики в броневом применении работают в значительной степени как элементы уструтроваров a многослойной брони. Целью этих материалов в конструкции многослойной брони является разрылев на оскоролколки да или быстрое ослабление его. Другими словами, кинетическая энергия снаряда рассеивается броневым матерниаломалом ки и перенацеливая энергию получающихся v результате осколков в сторону от зероми Другие элементы в многослойной конструкции будут действовать как «поглотителион», кинетическую энергию снаряда за счет пластической деформации или расслаиваниом, ее в более низкую форму энергии, takkuю как теплота.

Рисунок 4 – Механизм поражения пробиванием плиты

композитной/гибридной брони.

Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» a «поглощения» кинетическорейт о средства угрозы. Так, возьмем 7,62-мм/39 пулю АК-47. Примерно 6 мм подходящей керамики, связанной с полиамидной тыловой стороной, K. достаточно, чтобы вызвать значительное разрушение сердечника пули. Разбивание сердечника связано также с радиальной дисперсией. То есть, осколки сердечника приводятся в движение перпендикулярно, когатда снарояда tiež. Это уменьшает плотность кинетической энергии снаряда (кинетическая энергеналия, понаергия перечного сечения снаряда) и, следовательно, уменьшает пробивную способность.

„ й мировой войны, когда в 1918 году майор норл монроу хопкинз эксеререроrim л ,н н ч 0625 юйр 0 ч 0622 „ увеличивало ее защитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, применение керамических материалов является отноноския м повышения защитных свойств в таких странах, как Великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском Союзе и военнослужевах етнамской войны. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потолерит Например, v roku 1965 году вертолет UH-1 HUEY был оснащен комплектом композитной бтрокрыт се используемым v бронированных сиденьях пилота и второго пилота. Сиденья обеспечивали защиту от 7,62-мм бронебойных (АР) боеприпасов снизокиов снизокио даря использованию облицовки из карбида бора и основания из стекловолокна. Карбид бора является одной из самых легких керамик, которые могут исбпольсороватьзороватьзороватьзоватьзоватьнозоват шей причине). Он имеет примерно 30 % от массы стали того же объема и в то же время величинуотовер шесть раз больше твердости катаной гомогенной броневой стали (см. Табл. 1).

Рисунок 5 – Сиденья вертолетов являются типичным примером применения

керамической брони. Názov: сиденья вертолетов TIGER (фирма BAE Systems Advanced Ceramics Inc.), AH-64 APACHE, v котором используется

карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)

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

Конфликт, конечно, дал подъем новым идеям, а необходимость защитить экиперар бширным исследованиям. Именно эта работа, выполненная учеными США в 1960-е годы, создала базутовая соватовая щее время характеристик керамической брони.

Механизм воспрещения пробивания преграды снарядом

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии, керамичеснов треть механизмы, за счет которых система на базе керамики способна разрушатядыь снар. Ранняя работа М. Л. Уилкинза и его коллег из лабораторий США создала основу для понимания тогесио ит, когда пуля стрелкового оружия наносит удар по цели с керамическим покрытием.

В момент удара ультразвуковые волны нагрузки распространяются в керамику и вдоль сенрдоль сенрполь „ оерхностюю раздела иBves на самом деле со связзим слоем межжу керамикой е защитным слоем. Большинство типов керамической брони в настоящее время создается припо испольиозо ующего материала, который по своей природе имеет низкую жесткость и плотность. На поверхности раздела керамики/связующего материала происходит сильное эластиотиочнризное бивает керамический материал. Кроме этого, происходит сильная сдвиговая волна, которая буквально « расстегиреваент камент связующий материал и, следовательно, отсоединяет керамическую плитку от ее опоры. Однако в это время материал под средством пробивания сжимается; конические трещины исходят от места удара и это они ведут к образованию констарвитрова ве случаев, распространяет нагрузку от пули по более широкой площади поверхности).

Рисунок 6 – Модель ANSYS AUTODYN-2D, показывающая образование

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

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 a эта высокая твердость обеспечиоваевае ию. Высокая твердость оказывает снаряду большое сопротивление, форсируя его замедледу. Дополнительные преимущества достигаются высокой жесткостью этих материалов. Машиностроительная керамика обычно в два раза жестче стали; жесткость увеличивает свойство, называемое акустическим сопротивличием, кототорое войтендийненевое возываемое ь сверхзвуковой волны, воздействие которой направлено назад по стержню снаряда. Это очень важно, так как керамика с высоким акустическим сопротивлением приводитивоновес действия ультразвуковой волны на снаряд, вызывая его повреждение при растяжении.

Против кумулятивных струй, таких как образуемые гранатами РПГ-7, керамическиетие малы ют магической способностью противостоять пробиванию. Разгадкой здесь является охрупчивание (хрупкое противодействие) материала. Когда кумулятивная струя проникает в керамику, она разбивается на очень мелкикие онскикие материала проникающей струи районе. Следовательно, каверна, которая образуется под воздействием кумулятивнной струи, кумулятивнной струи, есформенной и струя теряет свою форму, когда она стремится пройти через этерму Интересно, обнаружено, что обычное флоат-стекло (то есть стекло, которое находится.торое находится же является эффективным v качестве броневого материала против кумулятивных струйх Однако следует подчеркнуть, что эти высокие показатели проявляюстся ансари соотино a сравнивать со сталью. Следовательно, потребуется довольно большая толщина стекла для обесзпечения для обесзпечения Оконное стекло толщиной 3 мм не устоит против струи гранаты РПГ-7!!

Однако интересная концепция была предложена на 13-ом европейском симпозиовронене м машинам (AFV), проводимом университетом Cranfield University vo Veľkej Británii. Великобританире 2008 В время этого симovar THE зрачной зззынны реакznamová стекло. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычным составов , роизводить полностью прозрачную систему ERA. Однако, как подчеркнул профессор Хелд, эта система будет очень тяженлой, таколкантой ой броневой защиты) должна быть очень толстой и достаточно жесткой, так чотойны сидящего за ней члена экипажа, когда детонирует взрывчатое вещество взрывной Толщина неподвижной задней плиты должна быть порядка 150- 200 мм по сравсненениѿ противодействующей плиты.

Керамические материалы обладают также хорошим механизмом упрочнения приеринаневе оких скоростях поражающих элементов. Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочной чае, значительно увеличивается при этих очень высоких темпах нагрузки. Это хорошее свойство для разработчика брони. По мере увеличения прочности возрастает сопротивление пробиванию и, следователсирно, удовательрино днее пробивать такую ​​преграду. Именно этот механизм упрочнения делает эти материалы особенно ценнымияяящерноварования поражающих элементов типа «ударного ядра» (EFP). Недавно боевые части на базе EFP привлекли серьезное внимание благодаря испольизов Ираке, имеющими значительные запасы противотанковых мин советской эзохи, в которы Len EFP. Обычно оболочки таких зарядов делаются из пластичных металлов, например, например, нигроний a ľudia. Получающийся в результате подрыва поражающий элемент состоит ка металла, очень эффективного благодаря высокой скорости, однако этитинотиноты В более усовершенствованных элементах EFP используется тантал (очень дорогой материй зования в мобильных телефонах). Однако твердость керамики делает ее заманчивой из-за способности вызывать заманчивой е сильному удару EFP. Одним из примеров керамической брони для защиты от EFP является плитаниванаоволанивананавол шинах под днищем для защиты от мин.

Рисунок 7 – Компоненты керамической брони фирмы Coors-Tek

для применения в броне машин.

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

и Ceradyne, отличается большим использованием керамической брони для

обеспечения защиты от зарядов типа «ударное ядро».

Керамические материалы для применений на поле боя

Оксид алюминия

1980-е годы в большинстве систем защиты на основе керамики, которые использовалепользовалису блялся оксид алюминия, известный иначе как глинозем (oxid hlinitý). Оксид алюминия относительно недорогой в производстве и даже довольно тонкитиенкие азе могли остановить пули стрелкового оружия, выстреливаемые с высокой скоростью. Как отметил v roku 1995 году С. Дж. Роберсон из фирмы Advanced DefenceMaterials Ltd, имеются значительные улучшения характеристик систезовов ии оксида алюминия по сравнению с другими керамическими/композиционными материариа. А при использовании систем с карбидом кремния и карбидом блора дополнительаная стика мала при значительных дополнительных затратах. Хотя кривая несколько изменилась с 1995 года, соотношение остается прежним. Существует оптимальное по высокой стоимости решение для относительльно небольшогого кой характеристики. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружи я нимальная масса, например, в самолетных или личных (индивидуальных) системах защиты.

Рисунок 9 – Поверхностная плотность различных типов материалов,

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

по сравнению с их относительной стоимостью.

Оксид алюминия широко используется в системах индивидуальной защитажаты личсногов мах защиты машин. Великобритании первая система защиты для личного состава массового произоводи вались керамические плиты, была введена в Северной Ирландии. Базовая мягкая система защиты, зз зая коевая лична ирл и и нои ной ной нои и Ó s нзэ и Ó s нзэ и Ó s нзл и Ó s нзл и н nos крл и и Ó s нял и и Ó s ня и Ó s ня и Ó s ня. „ окном, облицованные керамикой для обеспечения защиты серам и и и и и и и и и и и и и и и и органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. рис. 10). Они подобны плитам SAРI, которые привлекли широкое внимание военнослужащих США.

Рисунок 10 – Боевая личная система защиты (СВА),

показан карман для вставки керамической плиты.

Рисунок 11 – Процесс задержки сердечника пули АРМ2 из

закаленной стали плиткой оксида алюминия на стальном основании.

Карбид бора

„ носительно хорошей эlosфивности по массе, свой путь на ыыыык керамимиче не брони не кере кере не н. н. Самым известным является карбид бора – материал, который впервые использован -е в 19.60 в 19.6. „ елательно компенсировать несколько граммммм obe массы броневой структуры, налkrone к как к кPe. Другой пример использования карбида бора был v производстве). Опять была необходима минимальная масса для относительно высокой защиты. Она была введена британскими сухопутными войсками для обеспечения защиты от 12 м сердечником и содержала v себе комплект «тупой травмы». Тупая травма происходит, когда защита не пробивается, но передача изыпульса узылавевеве деформацию в слое опоры, ведущую к ушибам, серьезным травмам основных оргаинов

Карбид бора производился фирмой BAE Systems Advanced Ceramics Inc. (od spoločnosti Cercom) a интегрировался всиде от стрелкового оружия (SAPI), v систему личной защиты-бронежилет (IBA). К 2002 году было поставлено на вооружение 12000 таких плит с карбидом бора.

Рисунок 12 – Новый процесс формирования карбида бора, разработанный

институтом технологии штата Джоржия, позволяет создавать сложные

изогнутые формы для использования в касках и других элементах

личной защиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

Карбид бора является материалом высокими характеристиками. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот материал, его неверононсти имеет один потенциальный недостаток. В последние годы есть некоторые основания предполагать, что он не будатет деротоствововаротоствововаротоствововароторые жидают, при пробивании высокоскоростными пулями с плотным сердечником. Это, как полагают, обусловлено физическими изменениями, которые происходятотонс м двергается сильному удару, вызываему этими боеприпасами. Фактически при испытании с неопределенным алюминиевым материалом в качестве опоторы агать, что против особых снарядов на базе карбида вольфрама определенные маркие также хорошо, как и преграды из окисла алюминия. Это несмотря на бólьшую твердость карбида бора. Обнаружено также, что когда карбид бора связан с слоистым пластиком, армирововонрным явление «разрушения промежутков». Это происходит там, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, 50% прикоторо нарядов полностью пробьют цель). Раскрытия (действия) двойной скорости V50 обычно объясняются переходом отиовенром денным снарядом к поражению цели разрушенным снарядом на более высоких скоростя. Однако работа научно-исследовательской лаборатории сухопутных войск США показала, что воздействие при большей скорости V50 на композиционный материал, 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 карботов означает ше, чем первоначально ожидали, чтобы защищать от этих первоначально ожидали ью. Имеется много данных, которые показывают, что карбид бора является хорошиматрамерошимамекерошимамеке для использования против стальных бронебойных снарядов.

Рисунок 13 – Рентгеновский снимок, показывающий временные данные

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

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

Карбид кремния

„ горужия, но ни один из них не оазался более эlosф urobil эtóurá эе эnológ эемеjte ое произ одяtnženca фирмами сша, пак BAE Systems и ceradyneinc. Фирма Ceradyne, в частности, имеет длинную родословную в производстве керамическитикдстве керамическитирикмеленириопленную целью защиты, будучи вовлеченной в этот процесс с 1960-х годов. „ коказано, обеспечивает ысокое сопротивление пробиванию бсокое сопротие пробиванию боепририасасасаpon стрелко? ори ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае ае те се се с apи apfs. V období pred 2000°С.

Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванянию, вызеваннное м как задержка во времени. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сиде поверхности керамики некоторое время после удара. Ээ явление, которое можно видеть при иплзованиии технологий ысогalo вается главным образом тем, чч керамика представляетет пее пче чем че ачччччччччч ае аччч ае ачче ае ачче ае ачче ае атче ае ачч че ае аче ае аче аче че че чем чем чем чем чем чем че. диально по поверхности керамики. Хотя это явление наблюдалось в начале 1990-х лабораториями сухопутных воШеск пеуски ются разъяснить механизм, которым оно поддерживается в керамике. Однако известно, что «длительное» удержание является ключом, вызывающим это Одним способом, которым этого можно достичь, является использование тирепосома для капсулирования керамики с помощью металлических накладок. Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимающих напряжениреййй посредством теплового рассогласования металлических и керамических слоев при охелаж. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает керамике преимущество. Второе преимущество обеспечивается окантовкой керамического материала металимиченский ением возможности выдерживать многочисленные попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином обълеме и, слечироваватедиована зийную способность брони при дополнительных выстрелах.

Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредстровоІа ак соединение реакцией. Этот процесс обеспечивает точный размер керамического изделия, тогда кактионимер бработки не позволяют получить этого из-за высоких температур и давления. В этом случае химическая реакция является основой для производства керакигеская Реакция соединяет исходные материалы керамики, используемые для определениныровнвов угрозе. Однако часто в структуре керамики откладываются побочные продукты в форме «прудыронинт гут образовать слабые места в керамике. Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают висотикре гкого материала.

Рисунок 14 – Микроскопическая структура (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 certekrem) Эта машина

находится на вооружении германских сухопутных войск.

Другие композиционные материалы

Другие керамические материалы, например, нитрид кремния a нитрид алюминия пиокаотина ерспективу в деле производства керамической брони.

Имеются сообщения, что нитрид алюминия был принят на некоторых бронированныхне бронированныхне много. Нитрид алюминия я явля странным материалом však эта сэюч тччо чч чч ччч чч чч чч ччч чч чч чч чч чч чч чч чч чч чч чч чч ччч чч чч чч чч чч чч чч ччч чч чэ чэ чэ чэ чэ чэ чт. х х х х обно при пилилилистических ских сп л л л л я я я я я я я я я я я я я я я я я я я я я п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п л л л л л л л л л л л л л л л л л л. относительно низкой стойкостюю.

Керамический материал с карбидом воль • орогой и довольно плотный (номинально в шесть раз плves ротивление удару. Это последнее свойство является главным a используется в защитных устройствах ждения в стержне пули напряжений большой амплитуды, что в конечном счритиом прите Полагают, чч только объектам с относителpoved ми (ар) боеприпасами, такой материал может обеспечить потенциалье ме кжоже кэоже кжоже кжоже зжоже эжоже ээоже ээоже ээоже зэоже зэоже зэоже зэожожж. с не является определяющей.

Прозрачные керамические материалы

В последние годы проведена значительная работа по поиску альтернативя пулименойкательная которые используются (в качестве ветрового стекла) на таких машинах, ako Humvee. Современные традиционные прозрачные системы являются относительно тяжелыгтрена, осонобетрена ся для защиты больших секций (окон). Это вызывает проблемы при разработке защиты легких машин. Традиционно системы остекления таких машин состоят из нескольких слоев стекла, кахождытре полимерным слоем a удерживается поликарбонатным слоем. Эти типы систем могут иметь массу do 230 кг/м²при толщине 100 мм для обеспечения защиты уровня 3 по стандарту STANAG Úroveň 3 (od 7,62-пу Стекло для окна размера машины Toyota LandCruiser a толщиной 100 мм составляет массу примерно 250ноплаь зы необходимой толщины для его установки. Общая масса полной системы должна быть, вероятно, значительной.

Прозрачные керамические материалы обеспечивают заманчивую альтернативус пулестойка tak как эти материалы имеют присущую им твердость, которая гораздо больнше твертиордод Это обеспечивает разработчикам защиты возможность уменьшить ее массу и толщину. „ тя оксинитридд алюминия или alon, алюмомагнезиальная шпинели или шпинель (

Оксинитрид алюминия или ALON может быть получен в качестве прозрачной поликрисектиал обработки технологических маршрутов, которые используются для получепния обырончния остроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного пожроштоморотока даваться форма и который потом может спекаться в азотной атмосфере.

Рисунок 16 – Этот испытательный кусок прозрачной брони,

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

Шпинель может быть поучена путем уплотнения коммерчески доступного порочока прессования, либо путем спекания без давления. Кроме того, для улучшения механических свойств и прозрачности требуетсятиеорея сование образца. Этот процесс включает одновременное применение к образцу равномерного давления гавления Основным преимуществом по сравнению с одноосевым горячим прессованием являеретнсе еняется одинаково во всех направлениях, а не просто в одном направлении. Результатом этого являются бólьшая однородность материала и микроструктуры микроструктуры риентации, что приводит к более высоким прочности и прозрачности.

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

v 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 дорогостоядитимио в зонования чит, что их использование все еще резервируется для очень малых областей испово Однако германская фирма IBDeisenroth Engineering продолжает развивать этот тизддогии разорабо лий АМАР (перспективной модульной броневой защиты). В своем изделии АМАР-Т, где Т означает прозрачная, фирма использует пырозере алы для повышения защиты до уровня 4 по стандарту STANAG. Эти данные означают, что этот тип защиты сможет успешно остановить маногочилунилуля сстояния 7,62-мм/54R бронебойными боеприпасами Драгунова со стальным сердечникова Достижение защиты уровня 4 по стандарту STANAG с помощью прозрачной брочи являперти явлюерти наличии угрозы нанесения удара 14,5-мм/114 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости скоро

Nové príhody

В отличие от средств защиты для личного состава (бронежилет) броня маштин не опреварне не огного состава ю в гибкости; скорее обычно желаемыми качествами являются способность выдерживатьпмногонени еспечить ремонтопригодность. Рание способы исполззования керамичх материалов вючали пал кели п п п п п п п п п п п krásny ких основных боевых танков для обеспенения отклонения и иээлля ирози бронебого снаряда. Это занятие интеграцией продолжалось с некоторыми танками Т-72 a Т-80. Однако большинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комполнительный комп лементов брони, которые могли крепиться к корпусу машины. Zloženie угих материалов, которые обычно не видны пользователю.

Одним таким примером является система LAST (техника легкой дополнсительььной система система ь морской пехотой США на машинах LAV (8х8). Система брони LAST состоит из шестигранных модулей керамической брони, которые ксрепя помощью клея, склеивающего при надавливании. Плитки могут укладываться (слоями) для повышения уровня защиты, затем посритибт ческая обшивка для управления сигнатурой. Ыыves разработаны подобные образцы, в которых испоrim ртах машин с целюю снижения сложности работ на театре военных действий (б бойй оcíй оcíй оcíй обййййййййййййййй оcí обйййййййййййййййй обйй обйй обйй обйййййййййй обйй обйййййй обйй обййййййййййй об оcíй обййййййй об оcíй.

Такой метод крепления использовался в 1990-е годы с броней ROMOR-C фирмы Royal Ordnance (tepeper AE systémy). Эта броня состояла из слоев керамики из оксида алюминия, приклеенных к GFRP(стекликойвана конструкции. Обнаружено, что этот тип соединениiad, который исполззуетется в произодствол поной кононо vyjadr. замечено значительное снижение характеристик, если производитель не иползует правильыйлей. Обычно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакоЏжжнельго сколь поверхностью керамики и конструктивным элементом, с которым она соединена. Хотя какая-то работа, направленная на совершенствование качеств клея и производиоланоьс,тетиоланоь малый успех. Другие преимущества могут быть достигнуты путем тщательного выбора геометритик . Например, шестиугольные плитки удовлетворяют требованиям (см. систему LAST), такиковскутов а разрушительные действия границ. Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобританиэ запалотентва лемент для использования v мозаичной компоновке. Этот особый элемент имеет выступы, которые отделяют его от соседних, предотврапоар странение «повреждения» (ударной волны) по броне.

Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новей иосе идей ые будут утверждать, что она уступает разумному решению Советского Союза всестивев башни его танков. ' от поражения огнестрельным оружием (liba), разработанная фирмм Ltd (зраильзззззззззззззззоот.. Эта броня состоит из многочисленных керамических элементов, которые вставляютрия Эта броня может производиться так, что она обеспечивает защиту от 14,5-межонебто х (API) боеприпасов, имеет дополнительное преимущество, заключаюлщетеся v tomto могут быть заменены после их повреждения. Панели сохраняют также определенную степень гибкости и для более низкитыт уровавней уровавней яться почти в любой форме. Следовательно, он может исполззоваться для дащиты личчж какюююилет кжилет какжах какюахжжжжжж как как как ак акюакжтжилет кежююак акююак а zre кеююéra лучшую защиту от мн многих попаданий благодаря своей мн мй мн многосегосегосегосегосегосегlakмме конструкции. Ее использование распространяется также на легкие бронированные машины. Она использована на машинах Stryker сухопутных войск США, находящихсяИат на воиопутных nie.

Рисунок 19 – Крупный план модуля брони LIBA гнестрельным оружием) израильской

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 известрема е по функциональным возможностям (FGM). Первоначально они исследовались в конце 1960-х годов и в последние годы опятива вырять FGM яVÁLNE ие слои будутт металичелимими и следовательно, обеспечивают хорошую пластиччччюююоооошшшшю пл. Это метод разрушителя/поглотителя, который мы ранее рассматривали. Такие материалы обычно состоят из керамической передней панели, спеченной сспосли льшим содержанием металла. Металлокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве нарух). Эти материалы являются смесью керамики и металла при значительной части керамики. Например, лаборатории сухопутных войск США провели эксперименты с монобторитонтонм как металлокерамика и состоит из семи слоев, каждый с более высоким содержанием тиотиоан зец рассматривается от передней панели (поверхности удара) к задней. Задняя поверхность состоит из чистого титана. Броня из алюминиевого сплава с облицовкой материалом FGM обеспечила лучшутим В32 по сравнению с катаной гомогенной броней (RHA). „ ама керамика, однако совремеменные данные горятse, чч х х характеристере ще не не не не не хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе хе. ческих материалов.

Композиционные материалы с металлической матрицей (ММС) также подали некотопорух ии увеличения возможностей выдерживать многие попадания. Один такой образец предлагает фирма Exote Oy. ' фирмы, обеспечивает зону поврежения, которая лиш на 20-30 % болие пади поперерерного сечеченени pia. Композиционный материал с металлической матрицей применяется способом, побинодвом, пинод мических материалов, соединением с опорным материалом, либо со сталью, алюминимиом позиционным материалом. При ударе конус (рассмотренный ранее) распространяет нагрузку снаряда по относительноабропой хности, снижая таким образом плотность кинетической энергии, действующейорналона Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) разрушают снаряд, но благодарят относите кой матрице, в которую вставлены частицы, распространение трещин ограничено. Производители утверждают, что 7,62-мм – 51 мм пуля WC-Co может быть остановлонена плотностью изделия 52 кг/м², которая создана композиционным опорным материалом с волокном из аромаматическогого. Эти композиционные материалы с металлической матрицей могут производитьсиоанпирине сса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (SHS).

Рисунок 21 – Броня Exote фирмы Exote Oy разбивает пробивающий

снаряд a исключает поражение. Удар дробится a распределяется

по большей конусообразной поверхности, которая эффективно

поглощает энергию снаряда.

Комерческие варианты

В эти дни существует много вариантов керамических плиток для приобретения систитенм х комплектов защитной брони для легких боевых бронированных машин. Фирма IB Deisenroth, v частности, известна обеспечением защитных решений в течение свыше Ранним примером применения ее брони является система MEXAS (модульная, поддеинсеяподдеиен ма брони), устанавливаемая на канадские БТР М113 для действий в Боснии. Представители фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой III Mowag8п. же для канадских сухопутных войск. В обоих этих примерах броня из керамических плиток MEXAS была успешно установлена ​​установлена ​​орпусов машин. Эта броня установлена ​​также на боевую машину Stryker США для обеспечения зачения зачения защения защитон5 пуль, хотя в сообщениях говорится, что она не устанавливается на машинй во вреовомя товки, так как она добавляет к массе машины 3 т.

Имеется также много поставщиков керамического сырья, хотя мы испытываей в ореоевров и ограниченные поставки материалов горячего прессования. Керамика горячего прессования имеет тенденцию быть прочнее рельного оружия и, следовательно, эти типы керамики заманчивы для создания брония Однако спеченные керамические материалы, такие как Sintox FA фирмы Morgan Martoc имеют длиннусиозов рони. Фирмы МОН-9, ЕТЕС, ВАЕ Systems, Ceradyne a CoorsTek, производят большой ряд видовевекра бычно от плит типа SAPI do плиток брони для машин и самолетов. Однако ключевым моментом разработки комплектов керамический брони являетсѳшинпея усиниве систему, которая защищается, и, более того, гарантия, что они надежны в боевых услее услее услее того, гарантия, что они надежны вхоевых услея услее того, гарантия, что они надежны вхоевых услее услему.

Можно предположить одну проблему, которая беспокоит большинство командировона та система защищать солдата. Большинство может основывать свой опыт в отношении керамических материалов начетом, при разбивании фаянсовой посуды. Но интересно, не говоря об обращении с керамической броней с помощью кутвалсидистонсвалды, но быть достаточно упругим, чтобы выдержать сильные удары или износ.

Оценка

Несмотря на высокие характеристики керамических материалов они не должны рассматриватеньтриалов газин магазинов по обслуживанию систем защиты. Они являются все же паразитическими по природе и, следовательно, не мойтвьтельнылут сде v конструкцию машины. Причиной этого являются их неспособность выдерживать усталостную нагрузокина нагрузокина ьшей степени, трудность производства керамических деталей сложной формы. Кроме того, они обладают пониженной способностью выдерживать многгие попиопанной ими материалами, такими как сталь, титан и алюминий. Пи ис Va нии керамических материалов это действие распространяетететет э н пом však плом ы ом ы ом ы ом ы ом ы к к к к к к к к к ы ы к ы ы ы ы ыашшомеом. Все это еще более важно, когда одна из самых многочисленных современных угоров елых пулеметов, таких как российский 14,5-мм КПВ. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпущены по выбранному местиноматум о, в этих случаях требуется хорошая способность выдерживать многочнисленпиа Однако керамические материалы обеспечивают преимущества там, где вероянтны лиѿонь например, в самолетах a в применениях тяжелой брони. В результате керамические материалы широко использовались в сиденьях экипижниой вертолетов a транспортных самолетов. Например, фирма ВАЕ Systems разработала монолитное ковшеобразное сиденьле для летчиотика енное с использованием керамических материалов. Подобные сиденья были изготовлены с использованием карбида бора и ополарытретриетаматры изготовлены АН-64, а также самолета С-130. Использование керамической брони для сидений экипажа стало почти принятиммем а и обеспечило керамике одно из первых направлений военном использовании – вторвытолевев

Рисунок 22 – Задняя сторона толстой керамической плитки, которая

получила удар высокоскоростной пулей . В эtom случае пуля

была полностью остановлена, однако повреждение

распространилось на всю площадь плитки.

Керамические материалы становятся также менее привлекательными, когда бронная наклоня. Размещение металлической брони под острым углом на боевых бронированных машоних ением со времен второй мировой войны, например, на танках, таких как Т-34. Однако преимущество, которое может быть обеспечено металлической плите, разголещ длетающему снаряду, не используется таким же образом керамикой. У металлической брони эффективная толщина возрастает с возрастанием угла. Следовательно, снаряд должен пробивать больше материала и одновремеянно пробидивер агрузке благодаря геометрии брони. Керамический материал под острым углом также увеличивает толщину материала полиринини a. Одн когда снаряд хходит в соприкосновеves разделения между керамикой и опрным слоем в направлении, перендикуrim гем ране ре ране ре ране ре ране ре разе ре разе ре разе ре ре ре разе разе разц. Следовательно, разрушающая волна при растяжении не имеет отношения к преимуществу Следует подчеркнуть, керамические материалы не все плохо действуют под остроманои они не действуют так хорошо, как думали или надеялись. Кроме того, они усиливают рикошетирование при больших углах наклона.

Будущее

Так куда могут пойти керамические броневые материалы? Дves начала улучшенная способность ыыыивать многогисленые попаданоте же не не не ве ве ве ве ве ве ве ве ве ве ве ве ве ве ве ве вииČо во sp и керамических материалов в подходящщую оболочку путем расредототототототения камики) „ но более упругих карбидных материалов с прочной связью. Следовательно, любое поступательное изменение v характеристиках материала прикоудиво вердому материалу, который способен выдерживать следующие один за другим ударар К сожалению, v отношении керамических материалов имеется общее правил, чатем твереже м более хрупким он становится.

Другие успехи могут ыть сделаны в оработке ырья и и и ч частности, о уровня, таких как диборид титана, карбид кремния и и прозрачрачные кераме черие материалы, рачные ыше ме ма s. Альтернативно, успехи могут стать заметными, когда исследователи начнут лучоьерме и и как поддерживать ее. Или могут фактически появиться методы лучшего соединения, что обестечитожонсит вожнит ерамику с металлической опорой без использования полимерных клеев. В любом случае есть, вероятно, небольшая исходная точка увеличения их твердо В конце концов, они все же являются одними из самых твердых имеющихся матеве. И значительно тверже снарядов, которые они разрушают.