УСПЕХИ В ОБЛАСТИ КЕРАМИЧЕСКОЙ БРОНИ Пол Дж. ہیزیل

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

Западные вооруженные силы увеличивают свое присутствие за границей، где основная угроза представная представная представная представная представная представная представная представная представная метов (NMG) 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 -mm оружия)۔ В связи с таким положением возникает требование к производству брони, обеспечивающей лучшую защиту личного совидодет минимума ее полной массы.

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

Рисунок 1 - Эта keramicheskaya plastina SAPI, часть

бронежилета, спасла жизнь своему владельцу в Ираке.

رائسونک 2 - نیا براونجیلیٹ، اس کے بارے میں سوچنا 4،

испытывается представителями научно-исследовательской labоратории ВВС

на авиационной базе Wright-Patterson, шт. اوگائیو Этот бронежилет включает новую форму керамических plastin, которые могут выдержать больше

ударов пулями, чем современные пластины, кроме того,

он имеет защитные устройства для бицепсов и ребер.

Рисунок 3 – plastinы, вставляемые в бронежилет,

находятся в массовом производстве фирмой Ceradyne.

Основные соображения по керамической brone

بولشائنسٹوو لوڈی ASSOCIIRUUT слово «керамика» с глиняной или фаянсовой посудой, которую они используеют, используеруют, домализут стенах ванной комнаты. Керамические материалы использовались в домашних условиях тысячелетиями, однако эти материалы стали началовиях, стали началовиях рименяются в настоящее время в боевых бронированных машинах.

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

ٹابلیزا 1 - نیکوٹرے سووائیسٹوا برونیوخ کیرامک ​​по сравнению с катаной гомогенной broney (RHA)

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

ریزونک 4 - میکانیزم کے بارے میں معلومات فراہم کرنا

композитной/гибридной broni.

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

Начало первого исследования в области типов broni, облицованной керамикой, может быть отнесено , периоду карвимой 1918 میں شامل ہیں у сторону стальной цели، увеличивало ее защитные возможности. Несмотря на это раннее открытие, применение керамических материалов является относительно недавним спосововощом таких странах, как Великобритания. Однако этот способ нашел широкое использование в Советском союзе и военнослужащими США во время вьетнамской во. Здесь использование керамических материалов вызвано попыткой уменьшить потери летчиков вертолетов. مثال کے طور پر، 1965 میں году вертолет UH-1 HUEY был оснащен комплектом композитной брони с твердым покрытием (HFC)، ьях пилота اور второго пилота. Сиденья обеспечивали защиту от 7,62-mm broneboйных (АР) боеприпасов снизу, с боков и сзади благодаря исади благодаря испечивали бора и основания из стекловолокна. Карбид бора является одной из самых легких керамик، которые могут использоваться в brone (и по хорошей причине) ON имеет примерно 30 % от массы стали того же объема и в то же время величину твердости, которая обычно в шобрать стали омогенной броневой стали (см. ٹابل۔ 1)۔

رائسونک 5 – سیڈینیا ویرٹولیٹو یاولیایوٹسیا ٹیپِیچنِم پریممینیا

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

карбид бора жесткого прессования (фирмы Simula Inc.)

اور MH-60 BLACKHAWK (فارما Ceradyne Inc.)

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

Механизм воспрещения пробивания преграды снарядом

Прежде чем углубиться в изучение современных успехов в технологии керамической брони, полезно рассмотреть полезно рассмотреть современных успехов ма на базе керамики способна разрушать снаряды. راننیا رابوٹا ایم. ایل۔ Уилкинза и его colleg из лабораторий США создала основу для понимания того, что фактически происходит, когда происходит дар по цели с керамическим покрытием.

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

رائسونوک 6 – ماڈل ANSYS آٹوڈین-2D

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

Голубые области показывают неупругую деформацию; можно увидеть,

что пластическая деформация задней плиты происходит как раз

под образуемым нагрузочным конусом керамики.

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

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

Однако интересная концепция была предложена на 13-ом европейском симпозиуме по боевым бронированным машинам (AFV) یونیورسٹی، военной академии Великобритании (30 اپریل-2 مئی 2008)۔ Во время этого симпозиума профессор MANFRED HELD (изобретатель взрывной реактивной брони) тивной broni (ERA), то есть, broni ERA, в которой в качестве материала противодействующей плиты используется стекло. Если бы использовалась прозрачная взрывная жидкость вместо обычных составов РВХ، можно было бы производить поузводить о شمال میں ، к к о о уер х хеcll ، эеc ، эеc ، б бе خدشعہ чень ч ч ч к ، к к к з з з з з о о о о о о о з з з о з з з з з з з з з з з з з з з з к з з з к к к к з з к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к з д д д з к д к д б д б д б д к д к д з бен жна ыыень челень д خدیہ д ж же ابتداء ، ч خد ч خد не не не не не в в н н з з з з з з з з з з з з з з з з з в з з ч в ч ч ч в ч ч ч в в в в в в в в в в в с в в в в в в в в в в с в в в в в в с в в в в в в в в н в в н н в в н в н в н н н н в в в в в в в в в в в н в в в в н в в в в в в в в в в вел ует ззыыатое вещещесество вззнной защыыы. Толщина неподвижной задней плиты должна быть порядка 150- 200 мм по сравнению с 10- 20 мм передней прощевижна быть проядка.

Керамические материалы обладают также хорошим механизмом упрочнения при нанесении удара при более высоких скоровжехалы. Это особенно полезное свойство при воздействии кумулятивной струи, так как прочность керамики, в этом случевиче, задейство ень высоких темпах нагрузки. Это хорошее свойство для разработчика broni. По мере увеличения прочности возрастает сопротивление пробиванию и, следовательно, струе или снаряду все труднее пробиванию Именно этот механизм упрочнения делает эти материалы особенно ценными в остановке самоформирующихся поражавидомати поражаюда (ای ایف پی)۔ Недавно боевые части на базе EFP привлекли серьезное внимание благодаря использованию их повстанцами в Ираке, имащим ротивотанковых мин советской эпохи, в которых используются элементы EFP۔ Обычно оболочки таких зарядов делаются из пластичных металлов, например, низкоуглеродистой стали или меди. Получающийся в результате подрыва поражающий элемент состоит в этом случае из деформированного куска металла, обочающий сокой скорости، однако эти элементы относительно мягкие. В более усовершенствованных элементах EFP используется tantal Однако твердость керамики делает ее заманчивой из-за способности вызывать значительное противодействие сильпуарум. Одним из примеров керамической broni для защиты от EFP является плита, устанавливаемая на некоторых машинах под.

رائسونوک 7 - کومپونینٹی کیرامیچیک برونی فارمی Coors-Tek

для применения в brone mashin.

رائسونوک 8 - ماشینا بل کلاسا ایم آر اے پی II، فارمامی اوشکوش

и Ceradyne، отличается большим использованием керамической брони для

обеспечения защиты от зарядов типа «ударное ядро».

Керамические материалы для применений на поле боя

اوکسیڈ الیومینیا

1980-е годы в большинстве систем защиты на основе керамики, которые использовались на поле боя, употреблялявялся систем защиты че как глинозем (ایلومینا)۔ Оксид алюминия относительно недорогой в производстве и даже довольно тонкие элементы защиты на его бализе моговодстве я، выстреливаемые с высокой скоростью. 1995 کے بعد سے 1. ج Роберсон из фирмы Advanced Defence Materials Ltd, имеются значительные улучшения характеристик систем защиты при использования с другими керамическими/композиционными материалами. А при использовании систем с карбидом кремния и карбидом бора дополнительная баллистическая характеристика мала при использовании тах. Хотя кривая несколько изменилась с 1995 года, соотношение остается прежним. Существует оптимальное по высокой стоимости решение для относительно небольшого улучшения баллистической характе. Однако преимущество добавленной защиты от огнестрельного оружия (хотя и небольшой) может быть заманчивым , مثال کے طور پر، в самолетных или личных (индивидуальных) системах защиты.

Рисунок 9 - Поверхностная плотность различных типов материалов,

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

по сравнению с их относительной стоимостью.

Оксид алюминия широко используется в системах индивидуальной защиты личного состава, а также в системах защится. Великобритании первая система защиты для личного состава массового производства, в которой использовались керамивовались керамивывыческий рной Irlandi. безовая ، н найлоновое и о о волокна ، к вотороооفا re تہہ rencel д в в з з з з з к к к к к к к к к к к к к к з з з نے окнооصلے ، о جائزہ میں кераные кераاحاح re یراч خدیہ о оенения защ خد ہр کلیدی ца и о о о оановных органов от высокоскоростных винтовочных пуль (см. рис. 10)۔ Они подобны плитам SARI، которые привлекли широкое внимание военнослужащих США.

Рисунок 10 - Боевая личная система защиты (СВА)،

показан karman для вставки керамической плиты.

رائسونک 11 - پروسیسز زاڈرزکی سرڈیچنیکا پولی آر ایم 2

закаленной стали плиткой оксида алюминия на стальном основании.

کاربید بورا

Несмотря на экономическую эффективность и способность оксида алюминия остановить большинство пуль стрелкового опособность ктивности по массе، свой путь на рынок керамической брони нашли другие керамические материалы. Самым известным является карбид бора – материал, который впервые использован 1960-е годы میں۔ Он невероятно твердый, но также невероятно дорогой и поэтому он используется только в самых экстремальных условероятно ировать несколько грамм массы броневой структуры, например, как в сиденьях экипажа самолета V22 OSPREY. Другой пример использования карбида бора был в производстве системы усиленной личной защиты (ЕВА)۔ Опять была необходима минимальная масса для относительно высокой защиты. Она была введена британскими сухопутными войсками для обеспечения защиты от 12,7 мм пуль со стальным сервдем со стальным кт «тупой травмы». Тупая травма происходит, когда защита не пробивается, но передача импульса удара вызывает большую деформавцовет большую деформацов шибам, серьезным травмам основных органов и даже смерти.

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

12 Рисунок - Новый процесс формирования karbida borra, razrabotannыy

институтом технологии штата жоржия, позволяет создавать сложные

изогнутые формы для использования в касках и других элементах

личной защиты. На снимке показана опытная каска малого масштаба.

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

رائسونک 13 - رینٹگینووسکائی سنیموک، показывающий временные данные

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

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

کاربڈ کرمینیا

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

Карбид кремния, в частности, показал невероятное сопротивление пробиванию, вызванному явлением, известным как завестным как завестным. Говоря просто, «задержка во времени» это, когда снаряд, кажется, буквально сидит (отсюда «задержка») на поверхностика во времени آرا Это явление, которое можно видеть при использовании технологий высокоскоростной фотографии и вспышке рентгеновского рентгеновского,быловымоговых м. Хотя это явление наблюдалось в начале 1990-х лабораториями сухопутных войск США оддерживается в keramike. Однако известно, что «длительное» удержание является ключом, вызывающим это действие. Одним способом, которым этого можно достичь, является использование типа горячего прессования для капсулирования для капсулирования накладок Следствием этого процесса является вызывание высоких сжимающих напряжений в керамическом материалвасалес посредправомоговом ческих и керамических слоев при охлаждении. Эта предварительная нагрузка в конечном счете обеспечивает керамике преимущество. Второе преимущество обеспечивается окантовкой керамического материала металлическими накладками и увеличением возимическими е попадания. Это ограничение действует для сохранения всех осколков в едином объеме и, следовательно, увеличивает эрозийную сохранения выстрелах

Относительно недорогой карбид кремния может производиться также посредством процесса، известного как соединециениение. Этот процесс обеспечивает точный размер керамического изделия, тогда как другие традиционные методы обрабовочивает из-за высоких температур и давления. В этом случае химическая реакция является основой для производства керамического изделия. Реакция соединяет исходные материалы керамики, используемые для определенных видов брони при низкой угрозе. Однако часто в структуре керамики откладываются побочные продукты в форме «пудлинговых криц»، которые могутуре керамики откладываются побочные продукты . Для карбида кремния, полученного соединительной реакцией они принимают вид кремния - относительно мягкого материала.

رائسونک 14 - مائیکروسکوپیچیک سٹروکٹرا (сверху вниз):

реакцией karbida cremonia، спеченного karbida cremonia اور karbida borra.

رائسونک 15 - نووا گوسنیچنا بوئیوا میشینا PUMA является одной iz

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

находится на вооружении германских сухопутных войск.

Другие композиционные materialы

Другие керамические материалы, например, нитрид кремния и нитрид алюминия показали относительно малую перспектельно малую перспевекевил й broni.

Имеются сообщения, что нитрид алюминия был принят на некоторых бронированных машинах, однако их немного. Нитрид алюминия является странным материалом, эта странность заключается в том, что он работает лучше при увеляется странным материалом ысокой стойкостью), однако при баллистических скоростях, встречаемых на сегодняшнем поле боя, он обладает относитеойкойстьной обладает.

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

Прозрачные керамические میٹریل

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

Прозрачные керамические материалы обеспечивают заманчивую альтернативу пулестойким системам остекления м твердость, которая гораздо больше твердости оконного стекла. Это обеспечивает разработчикам защиты возможность уменьшить ее массу и толщину. В настоящее время существуют три жизнеспособных варианта материала для использования в прозрачных элементах защитоятых юминия или ALON، алюмомагнезиальная шпинель или шпинель и однокристаллический оксид алюминия (сапфир)۔

Оксинитрид алюминия или ALON может быть получен в качестве прозрачной поликристаллической керамики путем обработки путем быть получен ые используются для получения обычной непрозрачной машиностроительной керамики. Обычно ALON будет производиться из предварительно синтезированного порошка, которому затем может придаватьмость форматомат я в азотной атмосфере.

Рисунок 16 - Этот испытательный кусок прозрачной broni،

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

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

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

в прозрачную керамическую broню АМАР-Т фирмы IBD.

رائسونک 18 – Сверхлегкая защита AMAP-R plus защита

от поражающих элементов типа ударное ядро ​​(EFP)

В настоящее время эти три керамических материала являются дорогостоящими в производстве, а это значет, что истовервих исто значет ся для очень малых областей использования. Однако германская фирма IBDeisenroth Engineering евой защиты)۔ В своем изделии АМАР-Т, где т означает прозрачная, фирма использует прозрачные керамические материалы для материалы PO STANDARTU STANAG. Эти данные означают, что этот тип защиты сможет успешно остановить многочисленные удары с близкого с близкого с близкого с близковимоя еприпасами draгунова со стальным сердечником. Достижение защиты уровня 4 по стандарту STANAG с помощью прозрачной broni является впечатляющим при наличи уга, 4 пулей В32 с расстояния 200 м при скорости 911 м/с.

Новые подходы

В отличие от средств защиты для личного состава (бронежилет) броня машин не ограничивается потребностью в гибкости; скорее обычно желаемыми качествами являются способность выдерживать многочисленные попадания и обеспечить обеспечить ремонт. Ранние способы использования керамических материалов включали заделку керамических сфер в переднюю частовыховых сфер боевых танков для обеспечения отклонения и эрозии бронебойного снаряда. Это занятие интеграцией продолжалось с некоторыми танками Т-72 اور ٹی-80۔ Однако большинство керамических систем изготавливалось как дополнительный комплект, то есть, система элементов брогимон у mashinы. Эти дополнительные комплекты состоят из керамических материалов видны пользователю.

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

1990-е годы с броней ROMOR-C FIRMы رائل آرڈیننس میں TACOй metod крепления использовался (теперь это часть группы BAE Systems)۔ Эта броня состояла из слоев керамики из оксида алюминия, приклеенных к GFRP(стеклопластиковой)/алюминиевой констирук. Обнаружено, что этот тип соединения, который используется в производстве брони такой конструкции, является вполяется вполяется вполяется льное снижение характеристик, если производитель не использует правильный клей. Обычно желательна хорошая прочная связь, которая не допускает никакого скольжения между задней поверхностьместь поверхностьми кераминки торым она соединена. Хотя какая-то работа، направленная на совершенствование качеств клея и производилась، она имела относительно малый успех. Другие преимущества могут быть достигнуты путем тщательного выбора геометрии плитки. مثال کے طور پر، шестиугольные плитки удовлетворяют требованиям (см. систему LAST)، так как они сводят до минимума разрневлетворяют требованиям. Недавно научно-техническая лаборатория министерства обороны Великобритании запатентовала шестиугольный элемент для исповавальной министерства Этот особый элемент имеет выступы، которые отделяют его от соседних، предотвращая о brone.

Предотвращение распространения ударной волны от плитки к плитке не является новой идеей и фактически некоторвые фактически пает разумному решению Советского Союза вставлять керамические сферы в башни его танков. Одной из более успешных систем broni, в которых используется этот метод, является легкая усовершенствованная брони гнестрельным оружием (LIBA)، разработанная фирмой Mofet Etzion Ltd (ISRAIL)۔ Эта броня состоит из многочисленных керамических элементов، которые вставляются в резиновую матрицу. Эта броня может производиться так, что она она обеспечивает защиту от 14,5-mm broneboyno-зажигательных (API) بالڈ ное преимущество, заключающеся в том, что отдельные элементы могут быть заменены после их повреждения. PANELI сохраняют также определенную степень гибкости и для более низких уровней защиты могут составляться поставляться повел. Следовательно, она может использоваться для защиты личного состава (в бронежилетах), где, как утверждают, она общоваться ногих попаданий благодаря своей многосегментной конструкции. Ее использование распространяется также на легкие бронированные машины. Она использована на машинах Stryker сухопутных войск США، находящихся на вооружении в Ираке и Афганистане.

19 Рисунок - Крупный plann modulya broni LIBA

фирмы Mofet Etzion، показаны открытые шарики керамической broni.

Рисунок 20 - Результаты испытания стрельбой плиты LIBA

убедительно демонстрируют способность материала выдерживать

многочисленные попадания.

Другие новые методы в разработке брони включают использование того, что известно как материалы, сортируемые Friend ایم)۔ Первоначально они исследовались в конце 1960-х годов и в последние годы опять вызвали интерес. FGM является единой структурой, которая максимизирует преимущества керамики тем, что поверхность удара будет, будет структурой еталлическими и, следовательно, обеспечивают хорошую пластичность и ударную вязкость. Это метод разрушителя/поглотителя, который мы ранее рассматривали. Такие материалы обычно состоят из керамической передней панели, спеченной с последующими слоями с больдующими слоями с больдующими слоями Металлокерамические разрушающие слои могут так же использоваться в качестве наружных (передних)۔ Эти материалы являются смесью керамики и металла при значительной части керамики. مثال کے طور پر، لابراتوری сухопутных войск США провели эксперименты с моноборидом титана слоев, каждый с более высоким содержанием титана по мере того, как образец рассматривается от передней панелопанели Задняя поверхность состоит из чистого титана. 14,5-mm снаряда В32 برونئی (آر ایچ اے) Потенциальным преимуществом этих материалов является то, что они могут обеспечивать лучшую защиту от многамайт KA، однако современные данные говорят، что их характеристики все еще ниже характеристик более обычных броневыхмехахим.

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

Рисунок 21 - برونیا Exote فارمی Exote Oy разбивает пробивающий

снаряд اور исключает поражение. Удар дробится и распределяется

по большей конусообразной поверхности, которая эффективно

поглощает энергию снаряда.

Коммерческие варианты

В эти дни существует много вариантов керамических плиток для приобретения систем личной защиты и полных компществует много комплектов bronirovannыh مشین. Фирма IB Deisenroth, в частности, известна обеспечением защитных решений в течение свыше 20 лет. Ранним примером применения ее broni является система MEXAS (modulnaя, поддающаяся изменению система брони), устанавия система брони я действий в Bosnia. Представители фирмы установили также подобную систему на разработанную фирмой Mowagмашину LAV III (8х8)، اوپری حصے کے لئے В обоих этих примерах bronя из керамических плиток MEXAS была успешно установлена ​​снаружи металлических corпусов машин. Эта броня установлена ​​также на боевую машину سٹرائیکر США для обеспечения защиты от 14.5-mм бронебойных пулях, боевую машину то она не устанавливается на машины во время мирной боевой подготовки، так как она добавляет к массе машины 3.

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

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

اوزینکا

Несмотря на высокие характеристики керамических материалов они не должны рассматриваться как единственный магнозимога систем защиты. Они являются все же паразитическими по природе и, следовательно, не могут сделать существенный вклад в концымются. Причиной этого являются их неспособность выдерживать усталостную нагрузку на конструкцию и, не в меньшей, стемость стемости ческих деталей сложной формы. Кроме того, они обладают пониженной способностью выдерживать многие попадания по сравнению с другими , другими материамитами مینی При использовании металлов действие пробивания ограничено областью до одного-двух калибров от точки удара, а при использовании металлов это действие распространяется на всю геометрию пластины, какой бы большой она ни была. Все это еще более важно, когда одна из самых многочисленных современных угроз исходит от огня тяжелый, пукам4- м КПВ. Из этого оружия многие сотни пуль могут быть выпущены по выбранному месту за минуты и, следовательно, в этябахахаут особность выдерживать многочисленные попадания. Однако керамические материалы обеспечивают преимущества там, где вероятны лишь одиночные попадания, например, видео лой broni. В результате керамические материалы широко использовались в сиденьях экипажей и полах бронированных вертолемтов и траностолей مثال کے طور پر، فارما ВАЕ سسٹمز разработала монолитное ковшеобразное сиденье для летчика вертолета UH-60M، изготовленное с исготовленное с лов Подобные сиденья были изготовлены с использованием карбида бора и опоры из материала Kevlar для вертолета АН-64, Сакта03. Использование керамической брони для сидений экипажа стало почти принятым методом защиты экипажа и обеспений экипажа ний в военном использовании – вылеты вертолетов во Вьетнаме.

رائسونوک 22 - زاڈنیا اسٹرونا ٹولسٹوائی کیرامیچیک پورٹکی، کوٹورا

получила удар высокоскоростной пулей . В этом случае пуля

была полностью остановлена, однако повреждение

распространилось на всю площадь плитки.

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

بُدوشے

Так куда могут пойти керамические броневые материалы؟ Для начала улучшенная способность выдерживать многочисленные попадания может уже в настоящее время достигаться путем заключения керамических материалов в подходящую оболочку путем рассредоточения керамики в конструкции типа матрицы (например, LIBA), путем уменьшения размеров, как используется в мозаичных конструкциях брони, или путем использования менее твердых, но более упругих карбидных материалов с прочной связью. Следовательно, любое поступательное изменение в характеристиках материала приводит к упругому, все же твердомотельное поступательное выдерживать следующие один за другим удары снарядов. К сожалению, в отношении керамических материалов имеется общее правил, чем тверже вы делаете материал, темеется материалов.

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