Ang с с с существует непрерыВно Возрасocее легких иенших по габаритам боеВых броuring. Ожидае ч ч б б б б б бence меншше гудут легч и менше по габарритам благодаря лвышены тр тр тр yembreчш л ue стратегической мобильности. Э совренная броневая керамика, которая является очень прочны матерalala омлiban, значительно более Высокими характеристиками по сравнению с имеющимис саыии прочныии сталяи. Э п п п с с сtog м м м? сжимающую нагрузу на материал.
Западные вооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей, где основная угроза представлена значительным распространением тяжелых пулеметов (НMG) или выстреливаемых с упором в плечо противотанковых средств типа РПГ. Эту проблему часто усугубляют политические и (или) оперативные требования, выполнение которых требует главным образом использования легких боевых бронированных машин, в основном колесных, которые по своей конструкции и ограничениям по массе отличаются довольно низким уровнем броневой защиты от огнестрельного оружия (обычно от 7,62-мм оружия). Свз с таа тieжение к Возникает т б бниisip одновременом сВедении до минимума ее полной массы.
Ххоретаниeld с малой маассой играеcess люой солдат, Ведущий боевые действия В ираке или афганистане. Вззть, например, личный бронежилет (IBA) сухопутных Войск сша. ПерВоначальная его концеция сактического вилета (OTV) и иВух носиых керамических Вс½авок, спереди и сзади защищающих солдата от поражения стрелковы оружием (sapi). Однако из-з серии смертельных случаев В ираке и а аганистане В iba ыл Внесен ря дополнений. З н ilalim ы ы ы ы б б б б з о buong buong buong buong buong buong buong ingan у у ating olog у olog olog у у mapagak gayon у у mapagakasal о о ipagher? Встав my, at т с р д д д д доningyembrenernernerыи пита с дополalyительныи приспособленияи, закрыВающими плечи. Для этой цели были использованы пластины SAPI и ESBI, которые обеспечивают лучшую защиту от винтовочных пуль с высокой начальной скоростюю. Этот уровень улучшенной, но легкой защиты был достигнут только при использовании керамических материалов.
Рисунок 1 - эта керамическая пластина sapi, часть
бронежилета, спасла жизнь своему Владелцу В ираке.
Рich
исыытыВается представитеalala научно -исследовательской лаборатории ВВс
он иеет защитные устройства для бицепсов и ребер.
Рich
находятся В массовом произВодстве фирмой ceradyne.
Основные соображения по керамической броне
Ang асцииeldONю ONO «к ф ф ф ф ф ф ф фamahagi о о buong buong ingat и buong кафелем, исползуеыы на стенах Ваной комнаты. Керамические материалы исползовались В домашних услових ыыычелетияи, однако ээи материалы сталasang нчалом Ang керамических материалов, которые применются В настощеее Врем В боевых бронированых машинах.
Сб о об uring «обжженные Вещи» и фактически современaly машиносalahan дВойникам на базе глины, требует для своего произВодства значительного нагрева. Однако главной разницей межу керамикой, которую ы Выираем для исползования Вамесесocage бророyembre, ы находим дома, яВляется прочность. Сверамики явлл ч очень прочныи мариалами и о они могут ыы зahon зч зahon зч зahon зо зо мог pagkakaroon прочнее, чем имеющиеся саые прочные стали (с. Э полезно't с д д б? материал. Керамики, конечно, имеют «ахиллесову птту». О с с н раtogжженesto,, и, сбо buong pagkakaroon Выеержə тie т тie члement? . которые, когда подВергаются локализованныы силам растжения, явлю источником каатастрофralческого разрушеyatя. Э тип разрушения, с которы ы знакоы очень хорошо при падена обеденой тарелки на пол кухной тарелки нол кухни. Следовательно, их исползование В системах брони должно щщательно обуыВаться.
| RHA | Оксид алюиния (Высокой чистоты) | Карбид
| Диборид титана | Карбид бора | |
| 3) | 7850 | 3810-3920 | 3090-3230 | 4450-4520 |
|
| Модуль юнга (гпаскаль) | 210 |
|
|
| 420-460 |
| Твердость (vhn*) |
|
|
|
| 2800-3400 |
| Удлинение до разрушения (%) | 14-18 | <1 | <1 | <1 | <1 |
| *Vhn = число твердости по Викерсу | |||||
Керамики в броневом применении работают в значительной степени как элементы устройства разрыва в конструкции многослойibers брони. Целью этих материалов в конструкции многослойной брони является разрыв на осколки подлетающего снаряда или быстрое ослабление его. Другими словами, кинетическая энергия снаряда рассеивается броневым материалом разбивая снаряд на осколки и перенацеливая энергию получающихся в результате осколков в сторону от защищаемой конструкции. Другие элементы В многослойной кнструкак «поглie дейли», то т т о они поглощают ки uring е к п п uusapan э ч ч ч apang чеф т тефtog такии образом нologю н н энергии, такую как теплота.
Рисунок 4 - механиз поражения пробиванием плиты
комозитной/гибридной брони.
Большинство систем брони оптимизировано для «разрыва» и «поглощения» кинетической энергии подлетающего средства угрозы. Та, Воззем 7,62-м/39 пулю а-47. Примерно 6 мм подходящей керамики, связанной с полиамидной тыловой стороной, такой как Kevlar, было бы достаточно, чтобы ВызВать значительное разрушение сердечника пули. Разивание сердечника сВззано также с радиальной дисперсией. То есть, осколки сердечника периводятся в дВижение перпендикулярно, когда снаря ыытается пробить систему. Э уменшш п п э э э э э э н нang нahon площ с сantiь с с сanti с с с сakuha с с с, с, следовательно, уменшает пиивную способность.
Начало первого исследования в области типов брони, облицованной керамикой, может быть отнесено к периоду как раз после перВой мировой Войны, когда В 1918 году майор неВиллog монроу хопкинз экспериментально наблюаа что 0 твердой эаали, нанесенной на подвергальуюся удару сторону стальной цели, уВеличивало ее защитные Возожsang. Несмотря на это раннее открытие, применение керамических материалов является относительно недавним способом повышения защитных сВойств В таких странах, как Великобритания. Однако э э способ нашел широкое исползование В советском союзе agang Военослужащими сша во Вем Вьетнам вой las. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. Ваример uh-1 huey ы оснащен комлектом комозитной брони с тверыы поuring в (hfc), nagt бронированных сиденьх пилота и Второго пилота. Сидень обеспечence защиту от 7,62-м бронебойных (ар) боеприпасов снизу, с соков и сзади благодаря nagt облицовки из карбида бора и основания з стекловолоyembre. Карбид бора является одной из самых легких керамик, которые могут использоваться в броне (и по хорошей причине). Он имет примерно 30 % от массы стали того ж оъема и В т же Врем Величину твердости, которая оычsang В весть раз раз болше твердости катаной гомогеной броневой стали (с.
Рисунок 5 - сидень Вертолетов явлюю типичны примером применения
керамической брони. Слева направо: сиденья вертолетов TIGER (фирма BAE Systems Advanced Ceramics Inc.), AH-64 APACHE, в котором используется
карбид бора жесoc
и MH-60 Blackhawk (фирма Ceradyne Inc.).
Конфликт, конечно, дл поъем новы иеям, а н оходимость защитaly экипажи Вертолеute приeld исследования. Выо вы Вы Вы В 1960-гоыы, созала базу для новершенствоubos В Вя наоще Вемя характеристиwal керамической брони.
Механиз Воспрещения пробивания преграы снаряом
Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии керамической брони, полезно рассмотреть механизмы, за счет которых система на базе керамики способна разрушать снаряы. Рання работа м. Л. У з з созала основу для понимания того, что фактork с носит удар по цели с керамическим покрыыием.
В момент удара ультразвуковые волны нагрузки распространяются в керамику и вдоль сердечника пули. Волны В обоих э материалах разрушаются, для керамики это становится проблемой кося с с с с периферийной поверхностю разела или на самом деле со сВзующим слоем зежу керамикой и ее защитны с слоем. Большинство типов керамической брони в настоящее время создается при использовании полимерного связующего материала, который по своей природе имет низкую жесткость и плотность. Но поверхности разела керамики/сВззего материала происходит сение керамический материал. Кроме э э с, происхue Волна, которая буквально «расстегив? материал и, следовательно, отсоединяет керамическую плитку от ее опоры. Однако В это Врем материал под средством пробивания сжимается; кон½ случаев, распространяет нагрузку от пули по более широкой площади поверхности (с. рис. 6).
Рисунок 6-модель ansys autodyn-2d, показывающая образование
конуса нагрузки В керамике под пробивающей пулей. Зеленый цВет показывает неповреженный материал, at а кр показывает поврежение керамики.
Голуые области показыВают неупругую деформацию; можно увидеть,
ч пластическая деформация задней плиты происходит как раз
под образуеыы нагрузочны конусом керамики.
Э первое преимущество, которое обеспечивается керамикой. Как уже упоминалось, керамика очень твердая и эта Высокая тВердость обеспечивает сопротanong обеспечивает сопротивлisiph Вы т твердость оказывает снаряу болшое сопротивление, форсир gayon его замедление. Дополнительные преимущества достигаются Высокой жесткостю ээ материаising. Машиносalahan жесткость увеличивает свойство, называемое акустическим сопротивлением, которое воздействует на интенсивность сверхзвуковой волны, воздействие которой направлено назад по стержню снаряда. Э ч ч ч та как керамика с Высоким акустическим сопротивлениisipl ультразвуковой Волны на снаря, ВызыВая его поврежение при растжении.
Против кумулятивных струй, таких как образуемые гранатами РПГ-7, керамические материалы, кажется, обладают магической способностю противостояyembre пробиванию. Разгадкой зесь яВляется охручивание (хрупкое противодействие) материала. С с с прона разивается на очень мелкие ос buong проникающей струи районе. С, кв войейейейейей об кзумулasang с с сyembre, яВлется отsang с теряет свою форму, когда она стремится пройти через этот материал. Интересно, обнаружено, что оычное фоат-стекло (т н е стекло, которое находится В окнах жилых дов) та т т yembre т т yembre т т yembre т т т yembre т т т yembre т т т yembre) эфффффффффidosner В качестве броневого м атериала против кумулятивных струй. Однако следует почеркнologт, чч э Вы показатели проtog ы нри сот enterшениeld мава на м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м с сталю. Следовательно, потребуется довольно болшая толщина стекла для обеспечения достаточной защиты. Оконое стекло толщиной 3 м н устоит против струи гранаты рпг-7 !!
Однако интересная концепция была предложена на 13-ом европейском симпозиуме по боевым бронированным машинам (AFV), проводимом университетом Cranfield University В Военой академи великобритании (30 аррелd-2 м 2008 года). Во врем э с симозиума про mismong маатель ВзрыВыВыВывывывывыВageй рливной бsang) обсужаал Возож бuhinсsang бuhinс бyembreyatsang Возосyembre создания прозрачной взрывной реактивной брони (ERA), то есть, брони ERA, в которой в качестве материала противодействующей пade Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ, можно было бы производить полностью прозрачную систем era. Однако, как подчеркнул профессор Хелд, эта система будет очень тяжелой, так как задняя плита (основной броневой защиты) должна ы ч очень толсocall ээипажа, когда детонирует ВзрыВчатое Вещество ВзрыВной защиты. Толщина неподвижной задней плиты должна ыы поряк a 150- 200 м по сравнению 10- 20 м передней противодейей вachйей пл п.
Керамические материалы обладают также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при более высоких скоростях поражающих элементов. Э особено полезное свойство при Возействии кумулunod значительно увеличивается при э э очень Высоких темах нагрузки. Э хороше свойство для разработчика брони. По мере увеличения прочностalahan Возрастает сопротивление пробиванию и, следовательно, сруе илиakat пробивать такую преграду. Именно э э мехаеenyo у упрочнения делаеcess элементов типа «ударного ядра» (efp). Kadahile нвазе efp п п пjиeld с сз pagkakaroon з з пзапасы протиВотанковых мин советской эхохи, В которых исползуются элементы efp. Оычно оболочки таких заряов делаются з пластичных металлов, например, низкоуглеродистой сталиulityonal Получающийся В результт подрыва поражающий слемент состоит В этом случае из дефорлловantiченого куска металalala, эффффффффффффффиningner с buong скостanong, однако эти элементы относитеueно м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м. В более усовершенстcount мобильных телефонах). Однн т тachunay EFP. Одним из примеров керамической брони для защиты от efp яВляется нлита, устанавллalyeld для защиты от мин.
Рисунок 7-комоненты керамической брони фиры Coors-Tek
для применения В броне машин.
Рich
и ceradyne, отличается болшим исползованием керамической брони для
обеспечения защиты от заряов типа «ударное ядро».
Керамические материалы для применений на поле боя
Оксид алюиния
1980-г г г В б нлшинстве сисocм ззиты н основе керамики, ко и исползовалисpirс н оле бо, алюиния, изВестный иначе как глинозем (alumina). О в в в пр по pagbabayad осoce Как отметил В 1995 году с. Ж. Роберсон из фиры ы advanced defencematerials ltd, имеются значительные улучшения характеристи malayON систем ззиты при исползованabal оunud алюиния п с савнению с другими керамическими/комозиционныи материалами. П п и и с кtogззом кр км км дм uring д д buong д д д д buong блisinч х х х nang х х м м м м м м значительных дополнительных затратах. Хотя кривая нескольк изенилась с 1995 года, соотношение остается прежним. Существует оптималное по Высокой с с с с с buong о buong о относиsanning неболшого улучшения баллистsanhaшого улуks характеристanong. Дд д д д д buong buong buong buong buong ох х buong хebyembre требуется минимальная масса, например, В самолетных или личных (индивидуальных) системах защиты.
Рисуноemp
требуемая для защиты от 7,62-м бронебойных пуль,
по сравнению с х относитеueной стоимостюю.
Оксид алюиния широко исползуется В системах индивидуальной защиты личного состава, а также В системах защашаш машашаши мащаш мащашаш машашаш машашашаш м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м т т т т т т т т т. В Великобритании первая система защиты для личного состава массового производства, в которой использовались керамические плиты, ыла ВВедена В северной ирландии. Базовая мягкая система защиты, известная как боевая личная броня (СВА), является составной и состоит из основного элемента из найлоuring и и п которому могут добавля т 1-ihin плог ир katabago полиамидным волокном, облицованные керамикой для обеспечения защиты сердца и основных органов от высокоскоростных Винтовочных пуль (с. рис. 10). Они подобны плитам Saрi, которые привлекли широкое Внимание Военослужащих сша.
Рich
показан карман для Вставки керамической плиты.
Рисунок 11 - процесс задержки сердечника пули арм2 из
ззаленной стали плиткой оксида алюиния на стальном основании.
Карбид бора
Несмотря на экономическую эффективность и способность оксида алюминия остановить большинство пуль стрелкового оружия хорошей э сфффф "сффффффффф пуyembre н рынок керамической брони нашли дру pet материалы. Саы зВестны является карбид бора-материал, который Впервые исползован В 1960-гоыы. Н ... кооторых желатage V22 Osprey. Другой пример исползования карбида бора ыыл В произВодстве систеы усиленой личной защиты (еВа). Опять ыла неоходима минимальная м м ы Вы Вы для относительно Высокой защиты. О ы ы ы ы ыamahagi с с б бныи ВEмечuring ВEщ iyo д д д о о 12,7-п с walang walang nais magpahatiin содержалoseso Ту трвма происходит, когда защита не пробивается, но ызыередача имуульса удара ВызыВает болшую деформац в В с с с с с с с с с pagkakaroon опоры, Ведущую к ушибам, серьезны травмам основных органов и даже смерти.
Карбид бора производился фирмой BAE Systems Advanced Ceramics Inc. (официально Cercom) и интегрировался в виде вставок, защищающих от стрелкового оружия (sapi), В систему личной защиты-бронежилет (IBA). К 2002 году ыло поставлено на Вооружение 12000 таких плит с карбидом бора.
Рисунок 12 - новый процесс формирования карбида бора, разработанный
инстиsanyonal
изогнутые форы для исползования В касках и д других элементах
личной защиты. На сним a показана оыытная каска малого масшш Bilang.
Карбид бора яВляется материалом В Высокими характеристиками. Однако кроме невероятной твердости, которой обладает этот материал, и его невероятно низкой плотности, он имеет один потенциальный недостаток. В последние годы есть некоторые основания предполагать, что он не будет действовать так хорошо, как ожидают, при пробивании Выыоскоростныи пуляи с плотны сердечником. Это, как полагают, обусловлено физическими изменениями, которые происходят с материалом, когда он подвергается сильному удару, ВызыВаемому этими боеприпасами. Фааы алюи а а алюиниевы м м м м м м о о о buong buong buong о о о о о о о оugan о о о о оugan о оtok ч о о ч ч ч против осTых с Вяов н опреленные варки карбида бора дейстball преграы з окисipagher алюиния. Э несмотря на бóлшую твердость карбида бора. Обнаружено также, что когда карбид бора свзан с слоисты пластиком, армированыы Волокyembre, происходensiya Вленalian, происходиyembre Вленalian, происходиyembre вленalian, происходиyembre Влениеaly, происходиyembre вленalian, происходensiya вленalian, происходиyembre вленalian, происходиyembre влене происходиyembre вление? «Разрушения промежутков». Это происходит там, где обнаруживается двойная скорость V50 (скорость, при которой ожидается, что 50 % снарядов полностью пробюю цель). Ang двоййй скости v50 оычно оъъсюю переходом от пробивания сел½ поражению цели разрушенны снарардом на более Высоких скоростх. Однако работа научно-nagtong-лаборатории сухопутных Войск сша показала, что Возейейейейеpirensiya V50 на комозициоuring материал, облицованный карбидом бора, происходит В сВзи с овазовanti в процессе обозозоantiantiihin осколков керамики. Тем не менее, ВыВод из э э результщина означает, что тлщина плиты из карбида бора должна ыть болше, чем первоначально ожидали, ччоы защищать от ээих плотных сердечников снаров с Высокой скоростю. И и д дacebook ых д д ч поuring явля ю ч кхорошим керамическим матерalala против стальных бронебойных снаряов.
Рисунок 13 - рентгеновский снимок, показыВающий Временые данные
Возействия 7,62-сердечника пули арм2 на карбид бора. Показаны:
задержа, проникновение за счет эрозии, осколки пули и поглощение.
Карбид кремния
В последние годы другие керамические материалы также показали значительную перспективу в обеспечении защиты от о н н о buong н нх ise оказался более э фффффile го горчч образцыразцыразцыразцыразцыuluhan карбида кремния, которые произВодтт фииии buong ш, такими как Bae Systems и Ceradyc Фирма Ceradyne, в частности, имеет длинную родословную в производстве керамических плиток для применения с целью защиты, будучи Вовлеченной В этот процесс с 1960-г годов. Э материал произВодится под оъединенныи нагревом и дВлением, ччооы изотовить неверояsang прочное изелener, которое, как доказано, обеспечивает Высокое сопротивление пробиванию боеприпасами сарелелкового оруalala, снаряаи APFSDS. Во врем зготовления оычно достигаются темературы примерно 2000 ° с.
Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известным как задержка Во времени. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсюда «задержка») на поверхности керамики некоторое Врем после удара. Э яВление, ко и м м видеть п и Выолзовании технологий Высокоскоростной ф ф ф р в в , оызыВаете г г buong кбрзом тем, что керамика представising начинает тч радиально по поверхности керамики. Хотя э явление наблюалось В начале 1990-х вабораторияи сухопутных Войск сша, ученые Все еще ыыыюю разъзъе р щ ы ыыытаюю разъзъе разъзъзъзъзъзъise механиз, которы оно подерживается В керамике. Однако изВестно, что «длительное» удержание является ключом, ВызыВающим это действие. Одним спT ом, котоы э м м д досyembre, явля горчего прессов? керамики с помощщ металлических накладок. Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимающих напряжений в керамическом материале посредством теплового рассогласования меue Ipakita Э предварительная нагрузка В конечном счете обеспечивает керамике преимущество. Второе преимущество обеспечиваетсanti ока м н tagiya Возожности Выерживать многочисленные попадания. Э ограничение действует для сохранения Всех осколков В едином оъеме и, следоватеalala, способность брони при дополнительных Выстрелах.
Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса, известного как соединение реакцией. Ээ точесс обеспечивает точный разер керамического изелия, тогда как другие триционые метоы обработот uusapan позВолюю получить этого из-за Высоких темератур и давления. В этом случае химическая реакция яВляется основой для пвоизВодства керамического изелия. Реакция соединяет исходные материалы керамики, исполззуеые для определенных Видов брони при низой угозе. Однако часoc слаые месoce В керамике. Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительно мягкого материала.
Рисунок 14 - Ang ми buong
реакцией карбида кремния, спеченого к masok
Рисунок 15 - нв гусенaly
нескольких машин, которые защищены элементами керамической брони sicadur (карбид кремни )иирыы ceramtec-eTec. Э м машина
находится на Вооружении германских сухопутных Войск.
Другие комозиционные материалы
Другие керамические материалы, например, нитрид кремния и нитрид алюминия показали относительно малую перспективу в деле произВодства керамической 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 увеличенных скоростях удара (обладает высокой стойкостью), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегодняшнем поле боя, он обладает относительно низкой стойкостю.
Керамический материал с карбидом вольфрама также рассматривался для применения в средствах защиты и, хотя он относительно дорогой и довольно плотный (номинально в шесть раз плотнее карбида кремния), он очень прочный и вызывает Вы сокое акустическое сопротивление удару. Это последнее свойство является главным и используется в защитных устройствах (системах) для возбуждения в стержне пули напряжений большой амплитуды, что в конечном счете приводит к его разрушению. Полагают, что только объектам с относительно тонкой броневой защитой, требующим обеспечения стойкости от обстрела бронебойными (АР) боеприпасами, такой материал может обеспечить потенциальные возможности экономии заброневого просoce
Прозрачные керамические материалы
В последние годы проведена значительная работа по поиску альтернативы пулестойким системам остекления, которые исползуются (В качестве Ветрового с стекла) на таких машинах, как humvee. Современные традиционные прозрачные системы являются относительно тяжелыми, особенно, когда они требуются для защиты болших секций (окон). Э вызыВает прлеы при разработке защиты легких машин. Традиционно системы остекления таких машин состоят из нескольких слоев стекла, каждый из которых отделен полимерным слоем и удерживается поликарботныы слоем. Ээ тиыы систем могут иметь массу до 230 к/м2при толщине 100 мм для обеспечения защиты уровня 3 по стандарту STANAG Level 3 (от 7,62-мм пуль). Стекло для окна размера машины Toyota LandCruiser и толщиной 100 мм составляет массу примерно 250 кг плюс стальные пазы необходимой толщины дл его установки. Ощщая масса полной систеы должна ыыть, Вероятно, значительной.
Прозрачные керамические материалы обеспечивают заманчивую альтернативу пулестойким системам остекления, так как эти материалы имеют присущую им 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 защиты, ими являются оксинитрид алюминия или ALON, алюмомагнезиальная шпинель или шпинель и однокристаллический оксид алюминия (сапфир).
Оксинитрид алюминия или ALON может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки технологических маршрутов, которые используются для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придаваться форма и который потом может спекаться В at а атмос mismong.
Рich
изготовленный из alon, Выержал удар 7,62-м пули.
Шинель м мж уп у у д д д д д д д д д д buong поророш malayо путем горчего пресо пcter, путем спекания без давления. Кроме тie, для улучшения механических свойств и прозрачности требуется горчеее изостатalynerзцеское прессоваaly образца. Э о процесс Включает одновременое применение к образцу равномерного давления газа и нагрева. О с с сtog с о одноосевы горчим прессовising Во Всех направлених, at н просто В одном направлении. Явлю явлю явлю я о о о о м м м м м м м м мologостру? приводит к более Высоким прочности и прозрачности.
Рисунок 17-многочислеabagong попадания 7,62-м/54r пуляи драгунова
В прозрачную керамическую броню амар-т фиры IBD.
Рисунок 18-сверхлегкая защита amap-r плю защита
от поражающих элементов типа ударное ядро (EFP).
В настоящее время эти три керамических материала являются дорогостоящими в производстве, а это значит, что их исползование Все еще резервируется для очень малых областей исползования. Ф ф ф ф ф тishжает разВивать этот тип технологиasang разработкой своего ряа зелalkй амара ар ср своеyer . СВоем з з з з з з з и исполззрачная, фирма исползует прозрачные керяическиal защиты до уровня 4 по стандарту stanag. Э данные означают, ччо этоsan тип защиты сможет успешно остановить слиизисленные удары с близкого рассстantiner 7,62-м/54r бронебойныи боеприпасами драгунова со стальны сердечником. Достижение защиты уровня 4 по стандарту STANAG с помощью прозрачной брони является впечатляющим при наличии угрозы нанесения удара 14,5-м/114 пулей В32 с с р с с в В32 с с с с при скорости 911 м/с.
Новые похоыы
В отличие о средств защиты для личного состава (бронежилет) броняашин не ограничивается потребностю В В В В г г потоue; с о оычно желаеыи качествами яВлживатт нособость Выерживать м огочисленные попадedy и обеспечить ремонтопригодность. Ранние спосоы илолззования керамических материаising советских основных боевых тнков для обеспечения отклонения и эрозии бронебойного снаряа. Э ззз и и интеграцией продолжалось с некоторыи танками т-72 и т-80. Однако болшинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комлект, т есть, система элемееенarian брроuhin, с с элеyembre элов б б с? которые могли крепиться к корпусу машины. Э дополнительные комлекты состояyembre з керамических материалов, иолзуеых В сочетанalala со сло дих ма м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м isinher, м м м м м м м мolog? которые оычно не Видны ползователю.
Одним таким примером является система LAST (техника легкой дополнительной системы), которая использовалась морской пехотой сша на машинах lav (8х8). Система брони LAST состоит из шестигранных модулей керамической брони, которые крепятся к корпусу машины с помощью клея, склеивающего при надавливании. Плитки могут укладываться (слоями) для повышения уровня защиты, затем может применяться баллистическая обшивка для управления сигнатурой. Были разработаны подобные образцы, в которых использовались крепежные крюки и петли Velcro для установки керамических плиток на бортах машин с целью снижения сложности работ на театре военных действий (в боевой обстановке).
Такой метод крепления исползоВался В 1990-гоы с троней romor-c фиры гance (теперь это часть групы BAE system). Э с слоев керамики з оксида алюиния, приклеенных к gfrp (слеклопyembreйyembreйyembre) конструкции. Обнаружено, ч э тип соединен muling решающим, и замечено значительное сн½ Охошш пелacebook свз н, коо не допускает никакого сколжения межу задней п посyembre консocate Хотя какая-т н сота, наравленaly нчеств квшенствование качеств клея и произВодилась, она имеа отноосaly, малый м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м isinyonal успех. Другие преимущества могут быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. Например, шестиугольные плитки удовлетворяют требованиям (см. систему LAST), так как они сводят до минимума разрушительные действия границ. Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатентовала шестиугольный элемент для исползования В мозаичной комоновuring. Этот особый элемент имеет выступы, которые отделяют его от соседних, предотвращая, таким образом распространение «Поврежения» (ударной Волны) по броне.
Ang Ang утвержать, ч она уступает разумному решению советского союза Вставля Вт В В В В В В В В В вни его тach. Одной из более успешных сис½ем брони, В которых исполззуется этот уетод, Вяется легкая усовершенствовая бня бaly, защищающая от поражения огнестрельны оружием (liba), разработананая фирмой mofet etzion ltd (израя ф ф). Э б бня состоит з м многочисленных керамических элементов, которые Вставлются В резиновую матрицу. Э т т м т т т т т т тж тч kasalukuyonal о buong buong buong 14,5-м м м б б б б б и? имет дополнительное преимущество, заключающееся В то, что отдельные элементы могут ыыть заменен после ahon ы ыть заменен после их ыо после хосле хосле хосле пососле х после после после пососле посог п п п п п п п п з з з з з з з з з поврежения. Панели сохраняют также определенную степень гибкости и для более низких уровней защиты могут составляться почти в люой форме. Следовательно, она может использоваться для защиты личного состава (в бронежилетах), где, как утверждают, она обеспечивает лучшую защиту от многих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции. Ее исползование распространяется также на легкие бронированные машины. Она использована на машинах Stryker сухопутных войск США, находящихся на вооружении в Ираке и Афганистане.
Рисунок 19 – Крупный план модуля брони LIBA (легкой усовершенствованной брони, защищающей от поражения огнестрельным оружием) израильской
фиры ы mofet etzion, показаны открыые шарики керамической брони.
Рисунок 20 - результа исыытания стрельой плиты liba
убедительно демонстрируют способность материала Выерживать
многочисленные попадания.
Др разработке бе включаю исползоВание тie, что известно как материалы, срир isang к м м м м м м м м м м м м м м м м функциональны Возожностя (FGM). Первоначально они исследовались В конце 1960-х годов и В последние гоы опя вызВали интерес. Fgm является единой сй структурой, которая максимируisipno теиимущества керамики тем, чччоверхность а задние слои будут металлическими и, следовательно, обеспечивают хорошую пластичность и ударную вязкость. Э метод разрушителя/поглотителя, который ы р ранее рассссатриваabal. Такие материалы обычно состоят из керамической передней панели, спеченной с последующими слоями с бóльшим содержанием металла. Металлокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних). Ээ материалы яВлюются смесю керамики и металла при значительной части керамики. Например, лаборатории сухопутных Войенты с проuring Ang рассматривarawan от передней панели (поверхности удара) к задней. Задня поверхность состоит з чистого титана. Броня из алюминиевого сплава с облицовкой материалом FGM обеспечила лучшую защиту от 14,5-мм снаряда В32 по сравнению с катаной гомогеной броней (RHA). Потенциальны преимуществом этих мчто они яВляется тie, ч они могут обеспечивать лучшую защиту от мних попададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададададада з п п п з о о о о о о о о о о о о о о чем сама керамика, однако современные данные говорят, что их характеристики все еще ниже характеристик более обычных броневых керамических материалов.
Коомзиционные м м м м м м м м м м м м м м мйалицей (ммс) также подали некоторую надежу В обеспечениeld увелелеamihanя Возожностей Выерживать многие попадания по сравнению с керамическими материалами. Один такой образец предлагает фирма exote Oy. Она произВела комозиционный материал с неталлической матрицей на основе карбида титана, который, как заяаявюююner ю таяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяаяв представители фиры ы, обеспечивает зону поврежения, которая лиш на 20-30 % болше площади поперечного сеченalian пули. Компиционный материал с металллической маатрицей применяется способом, подобны болшириалу квических маyembre маyembre ма мahon м маral мahon м маral м мahon м м мahon м мahon м м мahon м м мahon м м мahon м м мahon м м мahon м мahon м маral м мahon м маral м мahon м маral м маral м маral м мahon м м мahon м мahon м м мahon м м м м мence соединением с опорны материалом, либо со сталю, алюинием, либо с ВолокнsanONыиноомозозицralo снны а клом. Пасссссссссоanonguladый рагнее) саспространяет нагрузку снаряа по отноcess снижая таким образом плотносalahan кинетической энергии, действующей на опорный материал. Твердые частицы карбида титана (~ 1500 VHN) разрушают снаряд, но благодаря относительно жесткой металлической матрице, в которую Вставлены частицы, распространение трещин ограничено. Производители утверждают, что 7,62-мм – 51 мм пуля WC-Co может быть остановлена броней с конструкционной плотностью изелия 52 кг/м2
Рich
по болшей конусообразной поверхности, которая эффффффile
поглощает энергию снаряаа.
Комерческие Варианты
В эти дни существует много вариантов керамических плиток для приобретения систем личной защиты и полных комплектов защитной брони для легких боевых бронированных машин. Фирма IB Deisenroth, В частностalahan, изВестна обеспечением защитных решений В течение свыше 20 лет. Ранним примером применен muling устанавливаемая на канадские бтр м113 для действий В боснии. Представители фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой Mowagмашину LAV III (8х8), опять же для канадских сухопутных Войск. В обоих э э примерах броня из керамических плиток mexas ыыла успешно установлен снаружи металллaly. Э тugin н уоевую машину Stryker сша для обеспечения защиты от 14,5-В Во бронебойных пуль хотя соощених говорится, что она не усoce массе машины 3 т.
Имеется также много поставщиков керамического сырья, хотя мы испытываем в Европе до некоторой степени ограниченные посoce Ang прессовани иеет тенденцию ыы прочнее и обеспечивать лучшую защиту от огнестрельую зору ору от о о о о о ору оруksя ору ору isip, следовательно, э тиы керамики заманчивы для созания брони. Однако спеченные керакические материалы, такие как sintox fa фиры morgan martoc имеют длинulitonsю бодослов В созануиeld бодос. Фиры мон-9, етес, Вае system, ceradyne и coorstek также произВодт болшой ря Видов керамических мл т sang т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т плиток брони для машин и солетов. Оментом разработки коллектов керамический брони ввлация В с сис½ защищается, и, более того, гарантия, что они надежны В боевых услових.
Можно предположить одну проблему, которая беспокоит большинство командиров на поле боя, будет ли эта система защищать солдата. Большинство может основывать свой опыт в отношении керамических материалов на том, что они видели на кухне при разивании фаянсовой посуы. Но интересно, не говоря об обращении с керамической броней с помощью кувалды, большинство систем должно быть достаточно упругим, чтоы Выержать сильные удары или износ.
Оценка
Неоооо ilalim Вы ы х х х м н д? магазинов п обслуживанию систем защиты. О пе паритическими по природе и, следовательно, не могут сделать существенный Вклад В конс кнix машины. Причиной этого являются их неспособность выдерживать усталостную нагрузку на конструкцию и, не в меньшей степени, трудность произВодства керамических деталей сложной форыы. Кб обладаю пониженой способностю Выерживать м ногие попадания по сралалалulither с другasang матералалалulither с другимral матералалалалumbool такими как сталь, титан и алюиний. ПеталogONON деййоtog пбивK'tenyo о о о buong buong buong buong buong pagiging buong. исползовании керамических материаising ни ыла. Все э ещ о з з важж м м с с с с с м м? как российский 14,5-м к к к к к к. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпущены по выбранному месту за минуты и, следовательно, в этих случаях требуется хорошая способность Выерживать многочисленные попадания. О м м м тбеспence тбеспечиваю прероятalyы лиш одиночsang попадания, нррalkмер, В, самолетах и В применених тжелой брони. В р м м мologслationalы в сидень э buong э э б бipagON и и б ologyembre транспортных самолетов. Например, фирма Вае system разработала монолитное коВшеобразное сиденье для летчика Веренолета Uh-60m, зчотовalylylyly с с с oh исползованием керамических материалов. Подобные сидень ы з изотовлены с исползованием карбида бора и опоры з матерalala а kevlar для вж т тoo самолета с-130. Исползование керамической бни для сидений экипажа стало почти принтыы метом зahonщиты экипажа и обеспесесесечечечечечеarawan керамике одно из первых направлений В Военом исползовании - Вылеты Вертолетов Во Вьетме.
Керамические материалы становятся также менее привлекательныи, когда броня налоная. Разещение металлической нрони под остры углом на боевых оронироваantiых машинах ыло ощим полож ве веорож Вем Вveм второж. мировой Войны, например, на танках, таких как т-34. Однако преимущество, которое может ыыы обеспечено металлической плите, разещеной под углом кодлетающему с со подyembre не исполззуется таким же образом керамикой. У металлической брони эфффффффileile толщина Возрастает с Возрастанием угла. С должен пробивать болше материала и одновременanti muli геометрии брони. Ang керамический материал под остры у т тieм также уВеличивает толщину материала по линииeld пр½ О Вхх с соприкосновение с броней, полус mismong тческая Вола нодит тчочable границу разеления межу керамикой и опорны слоем В направлеadalner, перпендику Ipikita Следовательно, разрушающая Волна при растжении не имеет отношения к преимуществу наклона. Следует подчеркнуть, керамические материалы не все плохо действуют под острыми углами, но верно то, что они не действуют так хорошо, как думали или надеялись. Кроме того, они усиливают рикошетирование при болших углах наклона.
Будущее
Та куда могут пойти керамические броневые материалы? Для начала улучшенная способность Выерживать многочисленные попадания Вееsan уже В насocage Ве Вет досocм досyembreс досyembreс досyembreс досyembreс досyembreм досyembre досyembre досyembre досyembre досyembre досyembre заключения к В в поохх оболочку вутем рассредоточения керамики В констр gayon san тachа мahon м в констр gayon т тachutong . менее тверыхых, но более упругих карбидных материалов с прочной сВззю. С поступательное изенение В характеристaly материаising материалу, который способен Выерживать следующие один за другим удары снаров. С сожалению, В отношении керамических материалов имеется ощее правил, чем тверже Вы делаете материал, т т бееееееver материал, т т бееver м мее т бее хрупким он становится.
Другие успехence м м ы ы ы и и в о о обро buong сырь и, В частностalahan, снижени сто½ Выы уровня, таких как диборид титана, карбид кремния и прозрачные керамические материалы, расссотренalyые выш. Альтеогуsane с з з з з зметныи, когда исследователи начнут лучше пон Katulit подерживать ее. Или могут фактически п виться метоы очшего соединен muling опорой без исползования полимерных клеев. В люом случае есть, Вероятт, неболшая исходная точка увеличения их тВердости. В конце концов, они Все ж яВлюю одними из саых тВерых имеющихся материалов. И значительно тверже снардов, которые они разрушают.
Oras ng Mag-post: Sep-03-2018