USPEHI V OBLASTI KERAMIČNE BRONE Pol Dž. Hejzell

V tem času obstaja nenehno naraščajoča potreba po bolj lahkih in manjših po gabaritah boevih broniiranih sistemih. Ugotavlja se, da bodo zahvaljujoč povišanim zahtevam za boljšo strateško mobilnost bojne bronirne naprave lažje in manjše po gabaritah. Tomu omogoča sodobna broneva keramika, ki je zelo dober material, dejansko ima precej višje lastnosti v primerjavi z imenimi samimi pročnimi stalmi. Ta uporabna lastnost se lahko uporabi za broni, v kateri snared (pula) ali zbirna struja prilagajo stisnjeno nakladanje na material.

Zahodne oborožene sile povečujejo svojo prisotnost za mejami, kjer je osnovna grožnja pomembna oblika težkih pulemetov (NMG) ali izstreljenih s pomočjo v plečo protitankovnih sredstev tipa RPG. To težavo pogosto izgubljajo politične in (ali) operativne zahteve, izpolnitev katerih zahteva glavno uporabo lahkih bojnih broniranih strojev, v glavnem kolesnih, ki se po svojih konstrukcijah in omejitvah množice razlikujejo po precej nizki stopnji zaščite bron pred strelnim orožjem (običajno od 7,62 -mm orožje). V zvezi s tem položajem se pojavljajo zahteve k izdelavi broni, ki zagotavljajo boljšo zaščito osebnega sestava pri istočasnem spuščanju do najmanjše njene popolne mase.

Dobra zaščita v kombinaciji z majhno množico igra pomembno vlogo v lastni zaščiti osebnega sestava, o tem pozna kateri koli vojak, ki vodi bojne akcije v Iraku ali Afganistanu. Vzhajati, na primer, lični bronežilet (IBA) suhoputnih sil ZDA. Prvotna njegova zasnova je bila sestavljena iz zgornjega taktičnega ohišja (OTV) in dveh nosilnih keramičnih vstavkov, spredaj in zadaj, ki ščitijo vojake pred napadi s strelnim orožjem (SAPI). Vendar je bil iz serije smrtnih primerov v Iraku in Afganistanu v IBA vnesen niz dopolnjenih. Najpomembnejša od njih je bila bočna zaščita pred strelnim orožjem (ESBI), izvedena izboljšana bočna vstavka, in tudi razširjena zaščita z dodatnimi napravami, ki zapirajo pleče. Za ta namen so bile uporabljene plošče SAPI in ESBI, ki zagotavljajo najboljšo zaščito pred vijačnim pulom z visoko začetno hitrostjo. Ta stopnja je izboljšana, vendar lažja je bila dosežena samo z uporabo keramičnih zaščitnih materialov.

Slika 1 – Ta keramična plošča SAPI, del

bronežileta, rešila življenje svojemu lastniku v Iraku.

Slika 2 – Nov bronežilet, ki zagotavlja raven zaščite 4,

izkušen predstavniki znanstveno-raziskovalnih laboratorijev VВС

na letalski bazi Wright-Patterson, št. Огайо. Ta bronežilet vključuje novo obliko keramičnih plošč, ki lahko zadržijo več

udarcev pulями, kot so sodobne plošče, poleg tega,

ima zaščitne naprave za biceps in reber.

Slika 3 – Plastiny, vstavlâemye v bronežilet,

so v množičnem proizvajalcu podjetja Ceradyne.

Osnovne obdelave po keramični broni

Večina ljudi besedo "keramika" povezuje z glinano ali fajansovo posodo, ki jo uporabljajo v domu ali kavarni, ki se uporablja v stenah kopalnice. Keramični materiali so bili uporabljeni v domačih pogojih tisočletja, vendar so ti materiali postali začetek keramičnih materialov, ki se trenutno uporabljajo v boevih broniranih strojih.

Beseda "keramika" označuje "obožene stvari" in dejansko sodobna strojno-stroitelna keramika, ki je tako kot dvojnik na osnovi gline, zahteva za svojo proizvodnjo znatno segrevanje. Vendar glavna razlika med keramiko, ki jo izbiramo za uporabo v kakovosti broni, in keramika, ki jo nahajamo doma, je trdnost. Sodobne bronaste keramike so zelo dobri materiali in dejansko so lahko zelo kakovostne, kot so najbolj kakovostni izdelki (glej tabelo 1). To uporabno lastnost, ki se uporablja za broni, v kateri snared ali zbirna struja prilagajo sžimajoče nakladanje na material. Keramike, seveda, imajo "Ahilesovo peto". Ti so šibki pri raztezanju in, posledično, so sposobni vzdrževati samo zelo majhne količine deformacij (podaljšanje do raztezanja), kot kaže tabela 1. To pojasnjuje prisotnost v strukturi zelo majhnih treščin, ki so, ko so podvržene lokaliziranim silam raztezanja, vir katastrofičnega uničenja. To je tip razrušenja, s katerim so naši znaki zelo dobri pri padcu obrokene tarelke na pol kuhinje. Sledovatelno, njihova uporaba v sistemah broni mora biti skrbno obdumovati.

Tabela 1 – Nekatere lastnosti bronhialne keramike v primerjavi s kataloško gomogeno bronhijo (RHA)

Keramika v bronevih aplikacijah deluje v precejšnji meri kot elementi razriva v konstrukcijah mnogoslojne broni. Celo teh materialov v konstrukciji mnogoslojne bronhi je izbruh na oskoli podletajočega snarja ali njegovo hitro oslabitev. Z drugimi besedami, kinetična energija snareda se razseva bronevym materialom razbiva snared na oskolki in prenacelivaya energija nastane v rezultatu oskolkov na strani zaščitene konstrukcije. Drugi elementi v večslojnih konstrukcijah bodo delovali kot "glotitelji", da bodo pogoltnili kinetično energijo za zasnovo zaradi plastičnih deformacij ali razgradnje, s čimer jo bodo pretvorili v bolj nizko obliko energije, takšno kot toplota.

Slika 4 – Mehanizem poraženja probivanjem plošč

kompozitной/гибридной брони.

Večina sistemov broni je optimizirana za "razriva" in "pogloščanje" kinetične energije podletajočega sredstva grožnje. Tak, vzjmem 7,62-mm/39 puly AK-47. Primerno 6 mm primerne keramike, povezane s poliamidno tilo stranjo, tako kot kevlar, je bilo dovolj, da se povzroči znatno uničenje srčnega pula. Razbijanje srčnika je povezano tudi z radialno disperzijo. To je, oskoli srčnika se poganjajo v pravokotno gibanje, ko snared poskuša probiti sistem. To zmanjšuje trdnost kinetične energije navora (kinetična energija, razdeljena na površino prečnega sečenja navora) in, posledično, zmanjšuje prebojno sposobnost.

Začetek prve raziskave na področju tipov brona, oblikovane keramike, je lahko odkrit v obdobju kot po prvi svetovni vojni, ko je leta 1918 major Neville Monrou Hopkinz eksperimentalno opazil, da je 0,0625 inča trden učinek, ki je bil nanesen na udarec, ki je bil izpostavljen udarcu na strani kovinske celine, povečalо njene zaščitne možnosti. Ne glede na to prejšnje odkritje je uporaba keramičnih materialov relativno nedavni način povečanja zaščitnih lastnosti v takih državah, kot je Velika Britanija. Vendar pa je ta način našel široko uporabo v Sovjetskem Savezu in vojaških službah ZDA med v'etnamsko vojno. Tukaj je uporaba keramičnih materialov izzvana poskusom zmanjšati poteri letčikov vertoletov. Leta 1965 je bil leta 1965 vertolet UH-1 HUEY opremljen s kompletom kompozitnih bronov s trdno prevleko (HFC), ki se uporablja v broniranih bokih pilota in drugega pilota. Sidenya zagotavljala zaščito od 7,62-mm bronebojnih (AR) boepripasov snizu, z boki in zadaj zahvaljujoč uporabi oblog iz karbida bora in osnove iz stekla. Karbid bora je ena izmed najbolj lahkih keramik, ki se lahko uporabljajo v bronu (in po dobrem razlogu). Ima približno 30 % od mase stali tega obsega in v to isto količino trdnosti, ki je običajno v šestkrat večja trdnost kataloške gomogene bronevoj stali (glej Tabl. 1).

Slika 5 – Сиденья вертолетов je tipičen primer uporabe

keramične broni. Namesto: sidenj vertoletov TIGER (podjetje BAE Systems Advanced Ceramics Inc.), AH-64 APACHE, ki se uporablja

karbid bora trdega stiskanja (podjetja Simula Inc.)

in MH-60 BLACKHAWK (podjetje Ceradyne Inc.).

Konflikt, končno, dal dvigniti nove ideje, je treba zaščititi ekipaži vertoletov privela k obsežnim raziskavam. To delo, ki so ga leta 1960 izvedli znanstveniki ZDA, je ustvarilo bazo za izboljšanje v sedanjem času značilnosti keramične plohe.

Mehanizem preprečevanja pregrady snarâdom

Prežde čem se poglobiti v preučevanje sodobnih tehnologij uspehov v keramični broni, uporabno raziskati mehanizme, za število katerih sistemov na bazi keramike je mogoče uničiti snaredy. Ранняя работа М. L. Uilkinza in njegov kolegij iz laboratorija ZDA sta ustvarila osnovo za razumevanje tega, kar se dejansko dogaja iz keramike, ko polno strelno orožje povzroči udarec po celotnem pokritju.

V trenutku udarca ultrazvočni valovi nakladki se širijo v keramiko in vzdolž srčne puli. Volni v vseh teh materialih se porušijo, za keramiko se zdi težava, ko val naleti na periferno površino razdelka ali na samem delu s povezovalno plastjo med keramiko in njeno zaščitno plastjo. Večina tipov keramičnih bronov je trenutno ustvarjena z uporabo polimerno vezanega materiala, ki ima po svoji naravi nizko trdnost in trdnost. Na površini razdela keramike/povezujočega materiala nastane močno elastično odbijanje, ki razbija keramični material. Poleg tega se dogaja silna dvigovalna volna, ki dobesedno «rasteguje kot molnijo» polimerni vezivni material in, posledično, od svoje opore izloča keramično ploščo. Vendar v tem času se material pod sredstvom pridobivanja sžima; konične treščine izvirajo iz mesta udarca in to se vodijo k izobraževanju konusa v materialu, ki v večini primerov širi nagon od puli na bolj široki površini površine (sl. slika 6).

Slika 6 – Model ANSYS AUTODYN-2D, ki prikazuje obrazec

konusa nakladki v keramiki pod prebivajoče pulej. Zelena barva kaže nepopravljiv material, rdeča pa poškodovano keramiko.

Golubye oblasti kažejo neutrudno deformacijo; lahko vidite,

se plastična deformacija zadnje plošče dogaja kot raz

под образуемым нагрузочным конусом керамики.

To je prva prednost, ki zagotavlja keramiko. Kako se je že spomnilo, keramika zelo trdna in ta visoka trdnost zagotavlja odpornost proti prebijanju. Visoka trdnost zagotavlja snaredu veliko soprotivnost, forsiranje njegovega zadrževanja. Dodatne prednosti dosegajo visoko trdnost teh materialov. Strojnostroitelʹnaâ keramika običajno v dva raza žestče stali; Trdnost povečuje lastnost, imenovano akustičnim soprotivljenjem, ki deluje na intenzivnost nadzvočnih valov, ki je učinek usmerjen nazaj po strežnem snarjadu. To je zelo pomembno, tako kot keramika z visoko zvočno odpornostjo povzroči visoko intenzivnost vpliva ultrazvočnih valov na snor, ki povzroča njegovo poškodbo pri raztezanju.

Protiv zbirnih struj, kot so sestavljeni iz granatov RPG-7, keramični materiali, kot kaže, imajo magično sposobnost, ki preprečuje prebijanje. Razgadkoj tukaj je ohrupčenje (hrupkoe protivodejstvo) materiala. Ko kumulativna struja prodre v keramiko, se razbije na zelo mehke oskoline v omejenem območju za prodiranje materiala v strujo. Slednje, kaverna, ki se tvori pod vplivom kumulativnih struj, je relativno neformirana in struja terja svojo obliko, ko se poskuša preiti skozi ta material. Zanimivo, ugotovljeno je, da je običajno plavajoče steklo (če je steklo, ki se nahaja v oknih stanovanjskih hiš) tudi učinkovito v kakovosti bronskega materiala proti kumulativnim strujam. Vendar pa je treba podčrniti, da so ti visoki kazalniki v skladu s spremljanjem mase na maso, če se zravnavajo s jeklom. Slednje zahteva precej veliko debelino stekla za zagotavljanje zadostne zaščite. Končno steklo debeline 3 mm ni uporabno proti strui granat RPG-7!!

Vendar je bila zanimiva zasnova predlagana na 13-em evropskem simpoziju po bojevih broniranih strojih (AFV), ki ga izvaja univerza Cranfield University v vojaški akademiji Združenega kraljestva (30. april-2. maj 2008). V času tega simpozijuma je profesor Manfred Held (izobraževalec eksplozivno reaktivne brone) obravnaval možnost ustvarjanja prosojne eksplozivno reaktivne brone (ERA), to je broni ERA, v kateri se kot material uporablja protidelujoča plošča steklo. Če bi namesto običajnih sestavov RVH uporabili prozorno eksplozivno tekočino, bi lahko izdelali popolnoma prozorno sistemsko ERA. Vendar, kot je podčrkal profesor Held, bo ta sistem zelo težka, tako kot zadnja plošča (osnovna zaščita bronhijev) mora biti zelo tolstojna in dovolj trda, tako da ni vplivala na silo za svojega člana ekipaža, ko detonira eksplozivno snov eksplozivne zaščite. Tolščina nepomične zadnje plošče mora biti približno 150-200 mm v primerjavi z 10-20 mm sprednje protidelujoče plošče.

Keramični materiali imajo tudi dober mehanizem uporabnosti pri nanošenju udarcev pri visokih hitrostih poražajočih elementov. Ta posebno uporabna lastnost pri delovanju zbirnih struj, kot je trdnost keramike, se v tem primeru znatno poveča pri teh zelo visokih hitrostih obremenitve. To je dobra lastnost za razvijalce broni. Po meri povečana trdnost poveča soprotivlenie probivaniû i, sledite, strue ali snarâdu vse trudnee prebyvat take pregradu. Prav ta mehanizem popravila omogoča, da so ti materiali še posebej cenjeni v ostankih samoformirajočih se poražajočih elementov tipa «udarnega jadra» (EFP). Pred kratkim so nekateri deli na bazi EFP pritegnili resno pozornost zahvaljujoč uporabi njihovih podaljškov v Iraku, ki imajo pomembne zaloge protitankovskih min sovjetske dobe, v katerih se uporabljajo elementi EFP. Običajni ovoji takšnih polnilnikov so izdelani iz plastičnih kovin, na primer iz nizkoogljičnega oksida ali medija. Pojav se v rezultatu podriva Poražalni element je v tem primeru iz deformiranega kovinskega kuska, zelo učinkovit zaradi hitrosti, vendar so ti elementi glede na mehkobo. V več izboljšanih elementih EFP se uporablja tantal (zelo drag material iz njegove uporabe v mobilnih telefonih). Vendar pa trdnost keramike naredi njeno zamančivo iz-za sposobnosti povzročiti znatno protivnetno delovanje močnega udarca EFP. Iz primerov keramičnih bronov za zaščito EFP je plošča, ki se namesti na nekatere stroje pod dnevom za zaščito min.

Slika 7 – Komponente keramične broni podjetja Coors-Tek

za uporabo v tabličnem računalniku.

Slika 8 – Stroj BULL razreda MRAP II, izdelan v podjetju Oshkosh

и Ceradyne se odlikuje z veliko uporabo keramične brošure za

zagotovi zaščito od polnilnika tipa «udarno jadro».

Keramični materiali za uporabo na polju boja

Aluminijev oksid

V 1980-ih letih se je v večini sistemov za zaščito na osnovi keramike, ki so bile uporabljene na polju bojev, uporabljal aluminijev oksid, znan sicer kot glinozem (aluminijev oksid). Aluminijev oksid glede na pomanjkljivost v proizvodnji in celo precej majhni zaščitni elementi na njegovi bazi bi lahko ohranili strelno orožje, ki se strelja z visoko hitrostjo. Kako je bilo omenjeno leta 1995 S. дж. Roberson iz podjetja Advanced DefenceMaterials Ltd ima znatno izboljšano lastnost keramične zaščite pri uporabi aluminijevega oksida v primerjavi z drugimi materiali/kompozicijskimi materiali. Pri uporabi sistema s karbidom krema in karbidom bora je dopolnilna balistična lastnost mala pri pomembnih dodatnih stroških. Čeprav se je kriva nekaj sprememb z letom 1995, razmerje ostaja prežnim. Obstaja optimalno po visoki odločitvi za glede na manjše izboljšave balističnih lastnosti. Vendar pa je lahko prednost dodane zaščite od strelnega orožja (hota in majhna) zamančiva, če je potrebna minimalna masa, na primer v letalskih ali osebnih (individualnih) sistemih zaščite.

Slika 9 – Površnostna plotnost različnih tipov materialov,

zahtevana za zaščito od 7,62-mm bronebojnih pušk,

v primerjavi z njihovo relativno ceno.

Aluminijev oksid se pogosto uporablja v sistemih individualne zaščite osebnega sestava in tudi v sistemih zaščite stroja. V Združenem kraljestvu je bil prvi sistem za zaščito osebne sestave množične proizvodnje, v katerem so bile uporabljene keramične plošče, uvedene v Severni Irski. Bazni mehki zaščitni sistem, znan kot bojeva lična brona (SVA), je sestavljen in sestoji iz osnovnega elementa iz najlonskega in poliamidnega vlakna, v katerega se lahko dodajo 1-kg plošče iz kompozicijskega materiala s poliamidnim vlaknom, oblikovane keramike za zaščito srca in glavnega delov od visokoskostnih vijačnih pulj (sm. ris. 10). Oni podobni ploščam SARI, ki pritegnejo široko pozornost vojaških služabnikov ZDA.

Slika 10 – Boeva ​​lična sistema zaščite (СВА),

prikazan karman za vstavljanje keramičnih plošč.

Slika 11 – Process zadržki srčnika puli ARM2 iz

zakaleno stali ploščo iz aluminijevega oksida na jekleni podlagi.

Karbid bora

Ne glede na ekonomično učinkovitost in sposobnost aluminijevega oksida ohraniti večino strelnega strelnega orožja pri razmeroma dobri učinkovitosti glede na maso, so svojo pot na trgu keramične brone našli drugi keramični materiali. Najbolj znan je karbidna bora – material, ki je bil prvič uporabljen v 1960-ih letih. On je neverjetno trden, a tudi neverjetno drag in zato se uporablja samo v najbolj ekstremnih pogojih, v katerih je zaželeno kompenzirati nekaj gramov mase bronhialne strukture, na primer, kot v sinjih ekipaža letala V22 OSPREY. Drugi primer uporabe karbida bora je bil v proizvodnem sistemu povečane osebne zaščite (EVA). Bila je potrebna minimalna masa za relativno visoko zaščito. Bila je uvedena z britanskimi suhoputnimi vojskami za zaščito pred 12,7-milimetrskim pulom s stalnim srčkom in je v sebi vsebovala komplet "tupoj poškodbe". Tupaya poškodba se zgodi, ko se zaščita ne poskusi, no prenos impulza povzroči veliko deformacijo v spodnjih oporah, ki vodi k ušibam, resnim poškodbam glavnih organov in celo smrti.

Karbid bora je izdelalo podjetje BAE Systems Advanced Ceramics Inc. (uradno Cercom) in se integriralo v video vgradnjo, ki ščiti pred strelnim orožjem (SAPI), v sistemu osebne zaščite brona (IBA). Leta 2002 je bilo v oboroženih 12000 takih plošč s karbidom bora.

Slika 12 – Razvit nov postopek oblikovanja karbida bora

institutom tehnologije države Džordžija, omogoča ustvarjanje zapletenih

izkrivljene oblike za uporabo v kaskah in drugih elementih

личной защиты. Na sliki je prikazana izkušena kaska majhne velikosti.

Karbid bora je material z visokimi lastnostmi. Poleg neverjetne trdnosti, ki ima ta material, in njegove neverjetno nizke trdnosti, ima še en potencialni pomanjkljivost. V zadnjih letih je nekaj osnov domnevalo, da on ne bo deloval tako dobro, kot pričakujejo, pri probijanju visokoskoznih pulij s plotnim srčkom. To, kako polagaût, povzročeno fizikalnimi spremembami, ki izvirajo z materialom, ko je podvržen močnemu udaru, povzročaemu temi boepripasami. Dejansko pri preizkusu z neopredeljenim aluminijastim materialom v kakovosti opore obstaja osnova za predpostavko, da proti posebnim snovem na osnovi karbida volframa določene oznake karbida bora delujejo tudi dobro, kot in pregrade iz oksidiranega aluminija. To ne glede na večjo trdnost karbida bora. Ugotovljeno je tudi, da ko je karbidna bora povezana s plastično plastiko, armiranim vlaknom, pride do pojava «razrušenja premežkov». To se zgodi tam, kjer se obnavlja dvojna hitrost V50 (hitrost, pri kateri se pričakuje, da se 50 % snaredov v celoti poskusi). Odkrivanje (dejanje) dvojne hitrosti V50 se običajno pojasnjuje s prehodom od pridobivanja nepovredenega snareda k porazu v celoti razrušenega snareda na več visokih hitrostih. Vendar pa je delo znanstveno-raziskovalnih laboratorijev suhoputnih sil ZDA pokazalo, da učinek pri večji hitrosti V50 na kompozicijski material, oblikovan s karbidom bora, nastane v povezavi z spremembo v procesu izobraževanja oskolkov keramike. Tem ne manj, izhod iz teh rezultatov pomeni, da mora biti debelina plošče iz karbida bora večja, kot je bilo prvotno pričakovano, da bi zaščitili pred temi ploskvimi srčnimi naboji z največjo hitrostjo. Ima veliko podatkov, ki kažejo, da je karbidna bora dober keramični material za uporabo proti jeklenim bronebojnim zaščitam.

Slika 13 – Rentgenovski posnetek, ki prikazuje časovne podatke

vpliv 7,62-mm srčnika puli ARM2 na karbidno boro. Показаны:

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

Карбид кремния

V zadnjih letih so tudi drugi keramični materiali pokazali pomembno perspektivo pri zagotavljanju zaščite pred strelnim orožjem, vendar se nobeden izmed njih ni izkazal za bolj učinkovitega, kot so bili podvrženi vročemu stiskanju vzorci karbida kreme, ki jih proizvajajo podjetja ZDA, kot sta BAE Systems in CeradyneInc. Podjetje Ceradyne ima zlasti dolgoročno rodoslovno proizvodnjo keramičnih plošč za uporabo z zaščito, ki bo v prihodnosti razširjena v tem procesu v 1960-ih letih. Ta material se proizvaja pod združenim ogrevanjem in pritiskom, da se izdelajo neverjetno pročne izdelke, ki, kot je dokazano, zagotavljajo visoko odpornost proti prebijanju boepripasami strelnega orožja in tudi snaredami APFSDS. V času izdelave je običajno dosežena temperatura približno 2000°С.

Karbid kremnija je zlasti pokazala neverjetno soprotivnost probivanju, izzvanemu pojavu, znanemu kot zadržka v času. Govorja preprosto, «zadržka v času» to, ko se snema, se zdi, dobesedno sidi (odsjuda «zadržka») na površini keramike nekotoroe čas po udarcu. Ta pojav, ki ga je mogoče videti pri uporabi visokozmogljive fotografije in vžiga rentgenskega luča, povzroča glavno temo, da je keramika bolj pročna, kot snared, in, posledično, snared začne teči radialno po površini keramike. Čeprav je bil ta pojav opazen v začetku leta 1990 v laboratorijih suhoputnih sil ZDA, znanstveniki še vedno poskušajo razjasniti mehanizem, ki se podpira v keramiki. Vendar pa je znano, da je "dolgotrajno" zadrževanje ključ, ki povzroča to dejanje. S tem načinom, ki ga je mogoče doseči, je uporaba vrste vročega stiskanja za kapsuliranje keramike s pomočjo kovinskih naklad. Sledenje tega postopka je pridobivanje visokih napetosti napetosti v keramičnem materialu s pomočjo toplotnega razsojanja kovinskih in keramičnih plasti pri hlajenju. To predhodno nalaganje v končnem računu zagotavlja prednost keramike. Druga prednost zagotavlja okantovko keramičnega materiala z kovinskimi nakladami in povečanjem možnosti za ohranjanje številnih številčnih zadetkov. To omejenost deluje za ohranitev vseh oskolkov v enem obsegu in, posledično, poveča erozijsko sposobnost bronhi pri dodatnih strelih.

Očitno pomanjkljiva karbidna krema se lahko proizvaja tudi s postopkom, znanim kot spojina reakcija. Ta postopek zagotavlja točno velikost keramičnih izdelkov, medtem ko druge tradicionalne metode obdelave tega ne dovoljujejo zaradi visoke temperature in tlaka. V tem primeru je kemična reakcija osnova za proizvodnjo keramičnih izdelkov. Reakcija povezuje izhodne materiale keramike, ki se uporabljajo za določene vrste broni pri nizki nevarnosti. Vendar pogosto v strukturi keramike odlagajo pobočne izdelke v obliki «puldingovih kric», ki lahko oblikujejo šibka mesta v keramiki. Za karbidno kremo, pridobljeno z vezno reakcijo, sprejemajo kremo - glede na mehak material.

Slika 14 – Mikroskopska struktura (zgoraj navzdol): povezano

reakcijo karbida kremnija, pečenega karbida kremnija in karbida bora.

Slika 15 – Nova gusenična bojna mašina PUMA je ena od

nekaj strojev, ki so zaščiteni z elementi keramične brone SICADUR (karbid krema) podjetja CeramTec-ETEC. Эта машина

se nahaja na oborožitvi nemških suhoputnih vojsk.

Drugi kompozicijski materiali

Drugi keramični materiali, na primer kremni nitrid in aluminijev nitrid, so pokazali relativno slabo perspektivo pri proizvodnji keramičnih bronov.

Obstajajo sporočila, da je bil nitrid aluminija sprejet na nekaterih broniranih strojih, vendar jih je malo. Nitrid aluminij je čuden material, ta stranost se kaže v tem, da deluje bolje pri povečanih hitrostih udarcev (obvlada visoko odpornost), vendar ima pri balističnih hitrostih, ki se pojavljajo na današnjem polju boja, relativno nizko odpornost.

Keramični material s karbidom volframa je bil prav tako obravnavan za uporabo v zaščitnih sredstvih, čeprav je relativno drag in precej gost (nominalno v šestih primerih plotnega karbida kreme), je zelo dober in povzroča visoko zvočno odpornost proti udarcu. Ta lastnost je glavna in se uporablja v zaščitnih napravah (sistemih) za pogon v strežni puli napetosti velike amplitude, kar končno zadnji rezultat vodi k njegovemu uničenju. Polagaût, da samo objekt s glede na ton bronevoj zaščito, ki zahteva stabilnost od obstrela bronebojnymi (AR) boepripasami, takšen material lahko zagotovi morebitne možnosti ekonomičnosti rezerviranega prostora, kadar masa ni odločilna.

Prozračne keramične materiale

V zadnjih letih je bila izvedena pomembna naloga pri iskanju alternativnih pulestojnih sistemov ostečenja, ki se uporabljajo (v obliki vetrnega stekla) na takih strojih, kot je Humvee. Sodobni tradicionalni prozorni sistemi so relativno težki, zlasti ko so potrebni za zaščito večjih odsekov (okon). To povzroča težave pri razvoju zaščite lahkih strojev. Tradicionalni sistem ostečevanja takšnih strojev je sestavljen iz več plasti stekla, od katerih je vsak ločen polimerno plast in podpira polikarbonsko plast. Ti tipi sistemov lahko imajo maso do 230 kg/m²pri debelini 100 mm za zagotavljanje stopnje zaščite 3 po standardu STANAG Level 3 (od pulja 7,62 mm). Steklo za velikost okna stroja Toyota LandCruiser in debelina 100 mm predstavlja maso približno 250 kg ter jeklene paze potrebne debeline za njegovo namestitev. Splošna masa celotnega sistema mora biti, verjetno, precejšnja.

Prozorni keramični materiali zagotavljajo zamančivo alternativo pulestojkim sistemom osteklenj, tako kot ti materiali imajo prisotno trdnost, ki je veliko bolj trdna od okonskega stekla. To zagotavlja zaščito razvijalcev pri zmanjšanju njene mase in debeline. Trenutno obstajajo tri uporabne različice materiala za uporabo v prozornih zaščitnih elementih, in sicer so aluminijev oksinitrid ali ALON, aluminijasto-magnezialni špinel ali špinel in enokristalni aluminijev oksid (safir).

Oksinitrid aluminija ali ALON je mogoče pridobiti v obliki prozorne polikristalne keramike z obdelavo tehnoloških poti, ki se uporabljajo za pridobivanje običajno neprosojne strojnostroilne keramike. Običajno se bo ALON proizvajal iz predhodno sintetiziranega praška, v katerem se bo nato dodala oblika in ki se bo nato lahko pekel v dušikovi atmosferi.

Slika 16 – Этот испытательный кусок прозрачной брони,

izdelan iz ALON, udaril 7,62-mm puli.

Špinel je lahko poučen s tesnjenjem komercialnega dostopnega prahu ali s pomočjo vročega stiskanja ali s pekanjem brez pritiska. Poleg tega je za izboljšanje mehanskih lastnosti in prosojnosti potreben vzorec vročega izostatičnega stiskanja. Ta postopek vključuje istočasno uporabo k vzorcu enakomernega tlaka plina in ogrevanja. Glavna prednost v primerjavi z enoosevim vročim stiskanjem je to, da se pritisk uporablja enakomerno v vseh smereh in ne samo v eni smeri. Rezultat tega je boljša enorodnost materiala in mikrostrukture brez prednostne orientacije, kar vodi k večji trdnosti in prozornosti.

Slika 17 – Mnogoštevilные popadaния 7,62-mm/54R pulями Dragunova

v prozorni keramični broni AMAR-T podjetja IBD.

Slika 18 – Zgornja zaščita AMAP-R plus zaščita

od poražajočih elementov tipa udarno jadro (EFP).

Trenutno so ti trije keramični materiali dragi v proizvodnji, kar pomeni, da je njihova uporaba še vedno rezervirana za zelo majhne prostore uporabe. Vendar pa nemško podjetje IBDeisenroth Engineering še naprej razvija to vrsto tehnologije razvoja svoje vrste izdelkov AMAR (perspektivna modularna zaščita oklepa). V svojem izdelku AMAR-T, kjer T pomeni prozorno, podjetje uporablja prozorne keramične materiale za povečanje zaščite do stopnje 4 po standardu STANAG. Ti podatki označujejo, da lahko ta tip uspešno vzpostavi številne zaščitne udarce z bližnjim držalom 7,62-mm/54R bronebojnimi boepripasami Dragunova s ​​stalnim srčkom. Doseganje zaščitne stopnje 4 po standardu STANAG s pomočjo prozornih bronov je natisnjeno ob prisotnosti nevarnosti nanosa udarca 14,5-mm/114 pulej V32 z razdaljo 200 m pri hitrosti 911 m/s.

Новые подходы

V nasprotju s sredstvi za zaščito osebnega sestava (bronežilet) brona stroj ne omejuje porabe v gibkosti; prej običajno želenimi kakovostmi so zmožnosti vzdrževati veliko število napadov in zagotavljati popraviloprigodnost. Rannie načini uporabe keramičnih materialov so vključevali zadelku keramične sfere v sprednjem delu odlivkov bašen sovjetskih glavnih bojnih tankov za zagotavljanje odstopanja in erozije bronebojnega snarâda. To ukvarjanje z integracijo se je nadaljevalo z nekaterimi tanki T-72 in T-80. Vendar pa je večina keramičnih sistemov izdelala kot dopolnilni komplet, toda obstaja sistem elementov broni, ki bi se lahko okrepili v korpusu stroja. Ti dodatni kompleti so sestavljeni iz keramičnih materialov, ki se uporabljajo v kombinaciji s plastmi drugih materialov, ki se običajno ne uporabljajo.

Eden od takih primerov je sistem LAST (tehnika lahkega dodatnega sistema), ki je bila uporabljena z morsko pehoto ZDA na strojih LAV (8x8). Sistem broni LAST je sestavljen iz šestgranih modulov keramične brone, ki se pritrdijo na ohišje stroja s pomočjo kleja, ki se skleiva pri nadavljenju. Plitke se lahko vložijo (sloji) za povečanje ravni zaščite, nato pa se lahko uporabi balistična obdelava za upravljanje podpisa. Izdelani so bili podobni vzorci, v katerih so bili uporabljeni krepki kruki in petli Velcro za namestitev keramičnih plošč na bortnem stroju s ciljem zmanjšati zapletenost dela v gledališču voenih dejanj (v boevoj obstavi).

Takšen način utrjevanja je bil uporabljen leta 1990 z bronami ROMOR-C podjetja Royal Ordnance (zdaj je to del skupine BAE Systems). Ta brona je bila sestavljena iz keramičnih plasti iz aluminijevega oksida, izdelanih iz GFRP(stekloplastične)/aluminijeve konstrukcije. Znano je, da je ta tip povezave, ki se uporablja v proizvodnji takšnih konstrukcij broni, povsem rešljiv, in opazno znatno zmanjšanje lastnosti, če proizvajalec ne uporablja pravilnega kleja. Običajno je zaželena dobra pročna povezava, ki ne dopušča nobenega skorjenja med zadnjo površino keramike in konstrukcijskim elementom, s katerim je povezana. Čeprav je kaka-to delo, usmerjena na izboljšanje kakovosti kleja in proizvedena, je imela relativno mali uspeh. Druge prednosti se lahko dosežejo z natančno izbiro geometrije plošč. Šestiugolne plošče na primer izpolnjujejo zahteve (glej sistem LAST), tako kot jih vodijo do najmanjšega razrušitvenega delovanja meja. Pred kratkim je znanstveno-tehnični laboratorij ministrstva za obrambo Združenega kraljestva zapatentiral šestugolni element za uporabo v mozaični komponenti. Ta osebni element ima nastope, ki ga ločujejo od sosednjih, predotvračajo, tako kot nastanek «povređenja» (udarne volne) po bronu.

Predhodna razširitev udarnih valov iz plošče k plošči ni nova ideja in nekatere dejanske stvari bodo potrjene, da uveljavlja razumno rešitev Sovjetske zveze za ustvarjanje keramičnih sfer v njegovih tankih. Eden od bolj uspešnih sistemov brona, v katerem se uporablja ta metoda, je lahka izboljšana brona, zaščitena pred napadi ognjenega strelnega orožja (LIBA), izdelana v podjetju Mofet Etzion Ltd (Izrail). Ta brona je sestavljena iz številnih keramičnih elementov, ki so vstavljeni v rezino matrico. Ta bron se lahko izdeluje tako, da zagotavlja zaščito pred 14,5-mm bronebojno-zažigajočimi (API) boepripasov, in ima dodatno prednost, ki je vključena v to, da se posamezni elementi lahko zamenjajo po poškodbi. Paneli ohranjajo tudi določeno stopnjo gibkosti in za bolj nizke ravni zaščite se lahko sestavijo skoraj v kateri koli obliki. Slednje lahko uporabi za zaščito osebnega sestava (v bronežiletah), kjer, kot je ugotovljeno, zagotavlja najboljšo zaščito pred številnimi napadi zahvaljujoč svoji večsegmentni konstrukciji. Ee uporaba se širi tudi na lahke bronirane naprave. Uporabljena je bila na strojih Stryker suhoputnih sil ZDA, ki se nahajajo v oborožitvi v Iraku in Afganistanu.

Slika 19 – Krupni načrt modula bronhijev LIBA (legko izboljšan broni, ki ščiti pred napadi ognjestrelnega orožja) iz Izraela

podjetja Mofet Etzion, prikazane odprte šarike keramičnih knjig.

Slika 20 – Rezultati preizkusa strelnih plošč LIBA

prepričljivo dokazujejo sposobnost materiala izdrževati

многочисленные попадания.

Druge nove metode pri izdelavi broni vključujejo uporabo tega, kar je znano kot gradivo, sortirano po funkcionalnih možnostih (FGM). Prvotno so jih raziskovali konec 1960-ih let in v zadnjih letih spet izzvali interes. FGM je edina struktura, ki maksimira prednosti keramike, da bo površina udarca trdna, zadnje plasti pa bodo kovinske in, posledično, zagotavljajo dobro plastičnost in udarno trdnost. To je metoda razrušitelja/poglotitelja, ki smo jo prej obravnavali. Takšni materiali so običajno sestavljeni iz keramične sprednje plošče, pečene s poznejšimi plastmi z večjo vsebnostjo kovine. Metallokeramičeskie porušeni sloji se lahko tako kot uporabljajo v kakovosti zunanjih (prednjih). Ti materiali so mešanica keramike in kovine v znatnem delu keramike. Laboratoriji suhoputnih sil ZDA so izvedli poskuse z monoboridom titana, ki je zatesnjen kot metalokeramika in iz pol plasti, vsaka z večjo vsebnostjo titana po tej meri, kot se vzorec obravnava na primer na sprednji plošči (površinski udar) in zadaj. Zadnja površina je iz čistega titana. Bron iz aluminijastega splava z obrnjenim materialom FGM je zagotavljal boljšo zaščito od 14,5-mm zaščitnega obroča V32 v primerjavi s katanom gomogene brone (RHA). Potencialna prednost teh materialov je, da lahko zagotovijo večjo zaščito pred številnimi udarci, kot je sama keramika, vendar pa sodobni podatki pravijo, da so njihove lastnosti še nižje od lastnosti bolj običajnih bronastih keramičnih materialov.

Kompozicijski materiali z kovinsko matrico (MMS) so prav tako podali neko pričakovanje v zagotovljeni povečani zmogljivosti za ohranjanje številnih udarcev v primerjavi s keramičnimi materiali. En tak vzorec ponuja podjetje Exote Oy. Proizvedla je kompozicijski material z kovinsko matrico na podlagi karbida titana, ki, kot kažejo predstavniki podjetij, zagotavlja območje poškodbe, ki ima le 20-30 % večjo površino prečnega sečenja puli. Kompozicijski material z kovinsko matrico se uporablja na način, ki je podoben velikemu številu keramičnih materialov, spojen z opornim materialom, bodisi z jeklom, aluminijem, bodisi z vlaknistim kompozicijskim materialom. Pri udaru konusa (prej pregledan) se nagib snareda razširi na relativno velike površine površine, s čimer se zmanjša trdnost kinetične energije, ki deluje na opornem materialu. Trdni delci karbida titana (~ 1500 VHN) porušijo snor, vendar zahvaljujoč trdni kovinski matrice, v kateri obliki so vstavljeni delci, so treščine omejene. Proizvajalci trdijo, da je lahko 7,62-mm – 51 mm pula WC-Co ostanovljena brona s konstrukcijsko trdnostjo izdelkov 52 kg/m², ki je ustvarjen s kompozicijskim opornim materialom z vlakni iz aromatične poliamide. Ti kompozicijski materiali s kovinsko matrico se lahko proizvedejo pri uporabi postopka samorazpršenega visokotemperaturnega sinteza (SHS).

Slika 21 – Brony Exote firmы Exote Oy razbivaet probivaûŝij

снаряд и исключает поражение. Удар дробится и распределяется

по большей конусообразной поверхности, которая эффективна

поглощает энергию снаряда.

Коммерческие варианты

V teh dneh obstaja veliko variant keramičnih plošč za pridobitev sistema osebne zaščite in polnih kompletov zaščitne broni za lahke bojne bronirane stroje. Podjetje IB Deisenroth, še posebej, zagotavlja zagotavljanje zaščitnih rešitev v obdobju nad 20 let. Prvi primer uporabe njene brone je sistem MEXAS (modulna, poddana sprememba sistema broni), nameščen na kanadskem BTR M113 za dejanja v Bosni. Predstavniki podjetij so ustanovili tudi podobno sistem na razvito podjetje Mowagmashinu LAV III (8x8), spet za kanadske suhoputne vojske. V obeh teh primerih je bila brona iz keramične plošče MEXAS uspešno nameščena zavora kovinskih ohišij stroja. Ta brona je nameščena tudi na bojnem stroju Stryker ZDA za zaščito pred 14,5-mm bronastim pulom, čeprav v sporočilih piše, da ni nameščena na stroju v času mirne bojne priprave, tako kot dodaja masi stroja 3 t.

Imamo tudi veliko dobaviteljev keramičnega sira, čeprav ga v Evropi doživljamo do neke mere omejene količine materialov vročega tiskanja. Keramika vročega stiskanja ima tendenco biti pročnejša in zagotavljati boljšo zaščito pred ognjenim orožjem in, posledično, te vrste keramike zamančive za ustvarjanje broni. Vendar imajo pečeni keramični materiali, kot so podjetja Sintox FA Morgan Martoc, daljši rodoslovni material v ustvarjenih knjigah. Podjetja MON-9, ETES, VAE Systems, Ceradyne in CoorsTek prav tako proizvajajo veliko vrsto keramičnih materialov, običajno od plošč tipa SAPI do plošč broni za stroje in letala. Vendar ključni trenutek razvoja kompletov keramičnih broni je uspešna integracija v sistem, ki se ščiti, in, bolj to, zagotavlja, da so zanesljivi v boevih pogojih.

Lahko bi rešil eno težavo, ki bi pomirila domnevno večino komandirov na polju boja, ali bo ta sistem zaščitil vojake. Večina lahko utemeljuje svoje izkušnje glede keramičnih materialov na tem, kar so videli na kuhinji pri razbivanju fajansove posode. Zanimivo je, da ne govorim o obračanju s keramičnimi bronami s pomočjo kuhalnikov, večina sistemov bi morala biti dovolj vztrajna, da bi zadržali močne udarce ali znesek.

Ocena

Ne glede na visoke lastnosti keramičnih materialov, jih ni treba obravnavati kot edino trgovino trgovin po servisirani sistemski zaščiti. Vsi so že paraziti po naravi in, posledično, ne morejo narediti bistvenega vložka v konstrukciji stroja. Razlog za to je njihova nezmožnost vzdrževati trajno nalaganje na konstrukcijo in, ne v nižji stopnji, težavnost proizvodnje keramičnih delov zapletene oblike. Poleg tega imajo zmanjšano sposobnost, da ohranijo številne napade v primerjavi z drugimi materiali, kot so jeklo, titan in aluminij. Pri uporabi kovinskih učinkov dosežemo omejeno območje do enega-dvoh kalibrov od točk udarca, pri uporabi keramičnih materialov pa se to delovanje razširi na vso geometrijo plošč, kolikor bi bilo veliko. Vse to je še bolj pomembno, ko ena od najštevilnejših sodobnih nevarnosti izvira iz ognja težkih pulemetov, kot je ruski 14,5-mm KPV. Iz tega orožja se lahko veliko sotnih puljev sproži na izbranem mestu za nekaj minut in, v nadaljevanju, v teh primerih je potrebna dobra sposobnost za ohranjanje številnih napadov. Keramični materiali pa zagotavljajo prednost tam, kjer so verjetno le eni napadi, na primer v letalih in pri uporabi težkih bronov. Posledično so se keramični materiali široko uporabljali v sinjih ekipažej in pol broniranih vertoletov in transportnih letal. Na primer, podjetje VAE Systems je izdelalo monolitno stransko ploščo v obliki kovčka za letnico vertoleta UH-60M, izdelano z uporabo keramičnih materialov. Podobne strani so bile izdelane z uporabo karbide in opornikov iz materiala Kevlar za vertoleta AN-64 in letala S-130. Uporaba keramičnih broni za sidenij ekipaža je postala skoraj sprejeta metoda zaščite ekipaža in zagotovila keramiko eno od prvih, ki so bili usmerjeni v vojaško uporabo – vylety vertoletov vo Vʹetnam.

Slika 22 – Zadnja stran tolste keramične plošče, ki je

dobila udarec z visoko hitrostjo pulej . V tem primeru pulja

je bila popolnoma obnovljena, vendar poškodovana

razprostranilo se na celotni površini plošče.

Keramični materiali so tudi manj privlačni, ko je brona naklonna. Razporeditev kovinske brone pod ostrim uglom na bojnih broniranih strojih je bila v skupnem položaju s časom druge svetovne vojne, na primer na tankih, kot je T-34. Vendar pa prednost, ki je lahko zagotovljena, je kovinska plošča, ki je nameščena pod uglom k podletajočemu snarjadu, ne uporabljena na enak način. Učinkovita debelina kovinske brone se poveča s povečanjem ugla. Posledično mora snared pridobiti več materiala in hkrati biti podvržen izgibajočemu se nalaganju zahvaljujoč geometriji broni. Keramični material pod ostrim uglom tudi poveča debelino materiala po liniji pricelivanja snarâda. Vendar, ko snored vstopi v soprikosnoveni z bronom, polsferični val izvira iz točnega udarca, vendar se prikaže v meji, ki je ločena med keramiko in opornim slojem v smeri, pravokotni mejni ločitvi. Sledovatelno, razrušena volna pri raztezanii nima odnosa do prednosti naklona. Sledite podčerkniti, keramični materiali ne delujejo vse slabo pod ostrimi uglami, vendar verno to, da ne delujejo tako dobro, kot so mislili ali nadelali. Poleg tega usilijo rikošetiranje pri velikih uglah naklona.

Будущее

Tako lahko najdete keramične bronske materiale? Za začetek izboljšana sposobnost povečanja števila številnih napadov se lahko že v tem času doseže z vključitvijo keramičnih materialov v ustrezno ovojnico z razsredotočevanjem v konstrukcijah tipa matrice (na primer LIBA), zmanjšanje velikosti, kot se uporablja v mozaičnih konstrukcijah broni ali z uporabo manj trdnih, no bolj uпругih karbidnih materialov s pročno povezavo. Posledično vsaka postopna sprememba v lastnostih materiala privede do vzmetenja in vsega istega trdnega materiala, ki ga je mogoče vzdrževati enega za druge udarce snaredov. Na žalost, v zvezi s keramičnimi materiali obstaja splošno pravilo, kot trdi material, se zdi, da je bolj hrupkim.

Drugi uspehi so lahko doseženi pri obdelavi sira in zlasti zmanjšanje stroškov keramičnih materialov višjega nivoja, kot so diborid titana, karbonidni kremni in prozorni keramični materiali, obravnavani zgoraj. Druga možnost je, da lahko uspehi postanejo opazni, ko raziskovalci začnejo bolje prevzeti vlogo zadržki in kako jo podpirati. Ali pa se dejansko lahko pojavijo metode boljše povezave, ki zagotavljajo možnost povezave keramike z kovinsko oporo brez uporabe polimernih kleev. V vsakem primeru obstaja verjetnost, da manjša izhodiščna točka poveča njihovo trdnost. Konec koncev, oni so vsi že edeni iz najbolj trdnih imasja materialov. I precej trže snaredov, ki jih razrušijo.