Nowoczesny pancerz oparty na materiałach kompozytowych. Aktywny pancerz czołgu Jakie materiały są używane do kombinowanego pancerza
Bardzo często można usłyszeć jak zbroja w porównaniu według grubości blach stalowych 1000, 800 mm. Albo na przykład, że pewien pocisk może przebić pewną ilość „n” mm zbroja. Faktem jest, że teraz te obliczenia nie są obiektywne. Nowoczesny zbroja nie można opisać jako równoważnej dowolnej grubości jednorodnej stali.
Obecnie istnieją dwa rodzaje zagrożeń: energia kinetyczna pocisk i energię chemiczną. Oznacza zagrożenie kinetyczne pocisk przebijający zbroję lub prościej, blank o wysokiej energii kinetycznej. W tym przypadku nie da się obliczyć właściwości ochronnych zbroja, w zależności od grubości blachy stalowej. Więc, muszle Z wyczerpany uran Lub węglik wolframu przechodzić przez stal jak nóż przez masło i grubość każdej nowoczesności zbroja gdyby była to stal jednorodna, nie wytrzymałaby takich uderzeń muszle. Nie ma zbroja Grubość 300 mm, co odpowiada stali o grubości 1200 mm, dzięki czemu jest w stanie się zatrzymać pocisk, które utkną i będą wystawać na grubość opancerzony liść. Powodzenie ochrona z pociski przeciwpancerne polega na zmianie wektora jego oddziaływania na powierzchnię zbroja.
Jeśli będziesz miał szczęście, po uderzeniu zostanie tylko małe wgniecenie, a jeśli będziesz miał pecha, to tak pocisk uszyję wszystko zbroja niezależnie od tego, czy jest gruby, czy cienki. Mówiąc najprościej, płyty pancerne są stosunkowo cienkie i twarde, a szkodliwy efekt w dużej mierze zależy od charakteru interakcji pocisk. W armii amerykańskiej do zwiększania twardości zbroja używany wyczerpany uran, w innych krajach Węglik Wolframa, co jest w rzeczywistości trudniejsze. Około 80% zdolności zatrzymania pancerza czołgu muszle-półfabrykaty spadają na pierwsze 10-20 mm nowoczesności zbroja.
Teraz rozważmy skutki chemiczne głowic bojowych.
Energia chemiczna występuje w dwóch rodzajach: HESH (przeciwpancerny odłamkowo-burzący) i HEAT ( Pocisk kumulacyjny).
CIEPŁO jest dziś bardziej powszechne i nie ma nic wspólnego z wysokimi temperaturami. HEAT wykorzystuje zasadę skupiania energii eksplozji w bardzo wąskim strumieniu. Strumień powstaje, gdy na zewnątrz zamknięty jest geometrycznie regularny stożek materiały wybuchowe. Podczas detonacji 1/3 energii wybuchu wykorzystywana jest do wytworzenia strumienia. Pod wpływem wysokiego ciśnienia (a nie temperatury) przenika przez nie zbroja. Najprostszą ochroną przed tego typu energią jest warstwa umieszczona pół metra od ciała zbroja powoduje to rozproszenie energii strumienia. Technikę tę stosowano podczas II wojny światowej, kiedy żołnierze rosyjscy otoczyli korpus czołg siatka z łóżek. Teraz Izraelczycy robią to samo. czołg Merkawo, oni są za ochrona rufy ppk i granatów RPG wykorzystują stalowe kulki zawieszone na łańcuchach. W tym samym celu na wieży zainstalowano dużą niszę rufową, do której są przymocowane.
Inna metoda ochrona jest pożytek dynamiczny Lub pancerz reaktywny. Można również skorzystać połączona dynamika I zbroja ceramiczna(Jak na przykład Chobhama). Kiedy strumień stopionego metalu zetknie się z pancerz reaktywny ten ostatni eksploduje, a powstała fala uderzeniowa rozogniskuje strumień, eliminując jego szkodliwy wpływ. Zbroja Chobhama działa to podobnie, tyle że w tym przypadku w momencie eksplozji kawałki ceramiki odlatują, zamieniając się w chmurę gęstego pyłu, który całkowicie neutralizuje energię skumulowanego strumienia.
HESH (przeciwpancerny odłamkowo-burzący przeciwpancerny) - głowica działa w następujący sposób: po eksplozji opływa zbroja jak glina i przekazuje ogromny impuls przez metal. Ponadto, jak kule bilardowe, cząstki zbroja zderzają się ze sobą i niszczą w ten sposób płytki ochronne. Materiał rezerwacje zdolny do rozbicia się na małe odłamki i zranienia załogi. Ochrona z takich zbroja podobny do opisanego powyżej dla HEAT.
Podsumowując powyższe, chciałbym to zauważyć ochrona od uderzenia kinetycznego pocisk sprowadza się do kilku centymetrów metalizacji zbroja, to zależy ochrona z HEAT i HESH jest utworzenie rezerwy zbroja, ochrona dynamiczna, a także niektóre materiały (ceramika).
Typowe rodzaje opancerzenia używane w czołgach to:
1. Stalowa zbroja. Jest tani i łatwy do wykonania. Może to być blok monolityczny lub lutowany z kilku płytek zbroja. Obróbka w podwyższonej temperaturze zwiększa elastyczność stali i poprawia współczynnik odbicia w stosunku do efektów kinetycznych. Klasyczny czołgi Używały tego M48 i T55 rodzaj zbroi.
2. Perforowany pancerz stalowy. Ten skomplikowany pancerz stalowy, w którym wiercone są prostopadłe otwory. Otwory wierci się z szybkością nie większą niż 0,5 oczekiwanej średnicy pocisk. Ewidentnie utrata wagi zbroja o 40-50%, ale wydajność również spada o 30%. To robi zbroja bardziej porowaty, co w pewnym stopniu chroni przed CIEPŁEM i HESH. Zaawansowane typy tego zbroja zawierać w otworach stałe cylindryczne wypełniacze, wykonane na przykład z ceramiki. Oprócz, perforowany pancerz umieszczone na zbiorniku w taki sposób, że pocisk spadł prostopadle do przebiegu wierconych cylindrów. Wbrew powszechnemu przekonaniu początkowo czołgów Leopard-2 nie używano Typ zbroi Chobham(rodzaj dynamiki zbroja z ceramiką) i blachą perforowaną.
3. Ceramiczne warstwowe (typ Chobham). Reprezentuje A kombinowana zbroja wykonane z naprzemiennych warstw metalu i ceramiki. Rodzaj użytej ceramiki jest zwykle tajemnicą, ale zwykle jest to tlenek glinu (sole aluminium i szafir), węglik boru (najprostsza twarda ceramika) i podobne materiały. Czasami do spajania płytek metalowych i ceramicznych używa się włókien syntetycznych. Niedawno w zbroja warstwowa Stosowane są związki matrycy ceramicznej. Ceramiczny pancerz warstwowy bardzo dobrze chroni przed strumieniem kumulacyjnym (w wyniku rozogniskowania gęstego strumienia metalu), ale także dobrze znosi efekty kinetyczne. Warstwy pozwalają mu również skutecznie wytrzymać nowoczesne pociski tandemowe. Jedynym problemem z płytami ceramicznymi jest to, że nie można ich wygiąć, więc układa się je warstwowo zbroja zbudowany z kwadratów.
W laminacie ceramicznym zastosowano stopy zwiększające jego gęstość . Jest to powszechna technologia według współczesnych standardów. Stosowanym materiałem jest zazwyczaj stop wolframu lub w przypadku stopu 0,75% tytanu ze zubożonym uranem. Problem polega na tym, że zubożony uran jest niezwykle trujący w przypadku wdychania.
4. Dynamiczny pancerz. Jest to tani i stosunkowo łatwy sposób na zabezpieczenie się przed kumulacją pocisków. Jest to materiał wybuchowy sprasowany pomiędzy dwiema stalowymi płytami. Po trafieniu głowicą bojową materiał wybuchowy eksploduje. Wadą jest bezużyteczność w przypadku uderzenia kinetycznego pocisk, I pocisk tandemowy. Jednak takie zbroja jest lekki, modułowy i prosty. Można to zobaczyć zwłaszcza na czołgach radzieckich i chińskich. Dynamiczny pancerz jest zwykle używany zamiast tego zaawansowany warstwowy pancerz ceramiczny.
5. Zbroja odłożona. Jedna z sztuczek myślenia projektowego. W tym przypadku w pewnej odległości od głównego zbroja Zamontowano bariery świetlne. Skuteczny tylko przeciwko strumieniowi skumulowanemu.
6. Nowoczesna zbroja kombinowana. Większość najlepszych czołgi są w to wyposażone rodzaj zbroi. Zasadniczo stosuje się tutaj kombinację powyższych typów.
———————
Tłumaczenie z języka angielskiego.
Adres: www.network54.com/Forum/211833/thread/1123984275/last-1124092332/Modern+Tank+Armor
Jednorodny pancerz.
U zarania pojawienia się naziemnych pojazdów opancerzonych głównym rodzajem ochrony były proste blachy stalowe. Ich starsi towarzysze, pancerniki i pociągi pancerne, posiadali już w tym czasie cementowy i wielowarstwowy pancerz, ale tego typu opancerzenie weszło do seryjnej produkcji czołgów dopiero po II wojnie światowej.
Jednorodny pancerz składa się z walcowanych na gorąco arkuszy lub konstrukcji odlewanych, z których w ten czy inny sposób montowany jest korpus pancerny. Pierwszą metodą montażu były nity, jako wówczas najtańsze i najszybsze. Później połączenia śrubowe w znacznym stopniu zastąpiły nity. W połowie II wojny światowej główną metodą łączenia płyt pancernych stało się spawanie łukiem elektrycznym. Początkowo spawanie było głównie ręczne, ale rozwój elektrotechniki i rozwój masowej produkcji elektrod o wystarczająco wysokiej jakości doprowadził do szerszego zastosowania spawania łukiem elektrycznym. Od początku lat trzydziestych XX wieku podejmowano próby wprowadzenia do masowej produkcji automatycznego spawania łukowego. Ale akceptowalną jakość przy akceptowalnych kosztach udało się osiągnąć dopiero podczas II wojny światowej w ZSRR, kiedy przy produkcji czołgów T-34-76 i czołgów rodziny KV po raz pierwszy na świecie zaczęto stosować automatyczne elektryczne spawanie łukowe pod warstwą topnika proszkowego.
Pomimo wynalezienia spawania łukowego pod koniec XIX wieku przez rosyjskiego inżyniera N.N. Benardos do końca II wojny światowej w konstrukcji czołgów w ograniczonym stopniu stosował łączenie płyt pancernych za pomocą śrub i nitów. Było to konsekwencją problemów pojawiających się przy spawaniu grubych blach ze stali średniowęglowej (0,25-0,45% C). Stale wysokowęglowe już obecnie praktycznie nie są stosowane w budowie zbiorników.
Ponadto trudno jest uzyskać wysokiej jakości spoiny podczas spawania stali stopowych i niedostatecznie oczyszczonych. Aby uszlachetnić ziarno konstrukcyjne stali, stosuje się dodatki manganu i innych pierwiastków stopowych. Zwiększają także hartowność stali, zmniejszając w ten sposób lokalne naprężenia w spoinie. Czasami można zastosować hartowanie płyt pancernych, ale tę metodę stosuje się w bardzo ograniczonym zakresie, ponieważ wstępnie hartowane płyty pancerne podczas spawania stwarzają jeszcze większe problemy ze względu na nierównomierność wewnętrznego pola naprężeń. Aby złagodzić naprężenia, zwykle stosuje się wyżarzanie normalizujące lub odpuszczanie w niskiej temperaturze. Aby jednak osiągnąć znaczny wzrost twardości, stal należy najpierw zahartować do martenzytu lub troostytu (czyli do wysokiego hartowania). Wysokie hartowanie grubościennych części o skomplikowanym kształcie jest zawsze bardzo trudne, jeżeli jest to część wielkości kadłuba czołgu, to zadanie jest praktycznie niewykonalne.
Aby zwiększyć trwałość jednorodnego pancerza, pożądane jest zwiększenie twardości powierzchni płyt pancernych i pozostawienie rdzeni i strony skierowanej do wewnątrz lepkiej i stosunkowo elastycznej. Podejście to zostało po raz pierwszy zastosowane w pancernikach z końca XIX wieku. W pojazdach opancerzonych rozwiązanie to stosowano znacznie wcześniej.
Problem nawęglania polega na konieczności długotrwałego nawęglania części w nawęglaczu proszkowym (mieszanina na bazie koksu, kilkuprocentowego wapna i niewielkiego dodatku potażu) w temperaturach 500-800*C. W tym przypadku problematyczne jest uzyskanie jednakowej grubości warstwy węglika. Dodatkowo rdzeń części stalowej staje się gruboziarnisty, co znacznie zmniejsza jej wytrzymałość zmęczeniową i nieco obniża wszystkie parametry wytrzymałościowe.
Bardziej zaawansowaną metodą jest azotowanie. Azotowanie jest technicznie trudniejsze do przeprowadzenia, jednak po azotowaniu część poddawana jest wyżarzaniu normalizacyjnemu z chłodzeniem w oleju. To w pewnym stopniu kompensuje wzrost ziarnistości strukturalnej. Jednak głębokość warstwy azotującej nie przekracza jednego milimetra przy czasie azotowania kilkudziesięciu godzin.
Doskonałą metodą jest cyjanizacja. Przeprowadza się go szybciej, twardość nie jest niższa, a temperatura ogrzewania jest stosunkowo niska. Jednak zanurzanie płyt pancernych (a tym bardziej kadłuba czołgu) w stopionej mieszaninie cyjanków jest, delikatnie mówiąc, nieprzyjazne dla środowiska i ogólnie wątpliwej przyjemności.
Optymalne właściwości pancerza można osiągnąć stosując spawany korpus wykonany ze stali średniowęglowej, a górna część korpusu jest pokryta spawanymi i/lub gwintowanymi płytami wykonanymi z hartowanej stali o wysokiej wytrzymałości.
Pancerz kompozytowy.
Materiały kompozytowe to ogólnie materiały, które łączą dwa lub więcej składników o bardzo różnych właściwościach. Należą do nich kompozycje wzmocnione, wielowarstwowe, wypełnione i inne („kompozycja” w tym znaczeniu można z grubsza przetłumaczyć jako „mieszanina” lub „połączenie”).
Klasycznymi przykładami materiałów kompozytowych są proste płyty żelbetowe lub na przykład mieszanina kobaltu i sproszkowanego węglika wolframu stosowana do wytwarzania osadów węglikowych na narzędziach szybkoobrotowych. Jednocześnie termin „materiały kompozytowe” nabrał klasycznego znaczenia i największej popularności w odniesieniu do kompozycji opartych na matrycach polimerowych wzmocnionych takim lub innym wzmocnieniem (włókna, proszki, niedoprzędy, filce (włókniny), puste w środku kulki, tkaniny itp.).
W odniesieniu do pancerza pancerz kompozytowy to pancerz zawierający elementy konstrukcyjne wykonane z materiałów o bardzo różnych właściwościach. Jak powiedzieliśmy powyżej, zaleca się, aby zewnętrzne płytki były jak najbardziej twarde, pozostawiając podstawę nośną o dobrej urabialności i wysokiej lepkości.
W związku z tym pancerz kompozytowy może zawierać różne kombinacje materiału plastycznego i elastycznego oraz materiału o wysokiej twardości: stal średniowęglowa + ceramika, aluminium + ceramika, stop tytanu + hartowana stal narzędziowa, szkło kwarcowe + stal pancerna, włókno szklane + ceramika + stal, stal + UHMWPE + ceramika korundowa i wiele innych. itp. Zwykle płyta zewnętrzna wykonana jest z materiału o przeciętnych właściwościach wytrzymałościowych, pełni funkcję ekranu przeciwkumulacyjnego, a także zapewnia ochronę twardych, kruchych elementów przed odłamkami i kulami. Najniższa warstwa jest nośna, optymalnym materiałem dla niej jest stal pancerna i/lub stopy aluminium. Jeśli pozwalają na to fundusze, to stopy tytanu. Aby zatrzymać najskuteczniejszą broń przeciwpancerną, można dodatkowo zastosować podszewkę wykonaną z włókna o wysokiej wytrzymałości (zwykle kevlar, ale czasami stosuje się nylon, lavsan, nylon, UHMWPE itp.). Okładzina zatrzymuje odłamki powstałe w wyniku niepełnej penetracji pancerza, fragmenty zniszczonego rdzenia BOPS oraz drobne odłamki powstałe w wyniku niewielkiego otworu po pocisku kumulacyjnym. Dodatkowo podszewka zwiększa izolację termiczną i akustyczną maszyny. Okładzina nie dodaje dużo wagi, mając większy wpływ na koszt pojazdów opancerzonych.
W przeciwieństwie do pancerza jednorodnego, każdy pancerz kompozytowy działa w kierunku zniszczenia. Mówiąc najprościej, górny ekran można łatwo przeniknąć niemal dowolnym środkiem PT. Płyty pełne spełniają swoją funkcję w procesie mniej lub bardziej kruchego zniszczenia, a nośna część pancerza zatrzymuje już rozproszone uderzenie strumienia kumulacyjnego lub fragmentów rdzenia BOPS. Podszewka chroni przed potężniejszą bronią przeciwpancerną, ale jej możliwości są bardzo ograniczone.
Projektując pancerz kompozytowy, brane są pod uwagę również trzy ważne czynniki: koszt, gęstość i urabialność materiału. Przeszkodą w ceramice jest jej skrawalność. Szkło kwarcowe ma również słabą urabialność i jest dość drogie. Stale i stopy wolframu charakteryzują się dużą gęstością. Polimery, choć bardzo lekkie, są zazwyczaj drogie i wrażliwe na ogień (a także na długotrwałe ogrzewanie). Stopy aluminium są stosunkowo drogie i mają niską twardość. Niestety nie ma materiału idealnego. Jednak pewne kombinacje różnych materiałów często umożliwiają optymalne rozwiązanie problemu technicznego przy akceptowalnych kosztach.
Rezerwacja nowoczesnych zbiorników domowych
A. Tarasenko
Wielowarstwowy kombinowany pancerz
W latach 50-tych stało się jasne, że dalsza poprawa ochrony czołgów nie jest możliwa jedynie poprzez poprawę właściwości stopów stali pancernej. Dotyczyło to zwłaszcza ochrony przed amunicją kumulacyjną. Pomysł zastosowania wypełniaczy o małej gęstości do ochrony przed kumulacyjną amunicją zrodził się podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej; efekt penetracji skumulowanego strumienia jest stosunkowo niewielki w glebie, dotyczy to szczególnie piasku. Dlatego stalowy pancerz można zastąpić warstwą piasku umieszczoną pomiędzy dwoma cienkimi arkuszami żelaza.
W 1957 roku VNII-100 przeprowadził badania mające na celu ocenę odporności przeciwkumulacyjnej wszystkich czołgów krajowych, zarówno produkcji seryjnej, jak i prototypów. Ocenę ochrony czołgów przeprowadzono na podstawie obliczeń ich wystrzelenia przez krajowy nierotacyjny pocisk kumulacyjny kal. 85 mm (pod względem penetracji pancerza był lepszy od obcych kumulacyjnych pocisków kal. 90 mm) pod różnymi kątami kursu przewidzianymi w art. TTT obowiązujących w tamtym czasie. Wyniki tych badań stały się podstawą do opracowania TTT w celu ochrony czołgów przed kumulacją broni. Obliczenia przeprowadzone w pracach badawczo-rozwojowych wykazały, że najsilniejszą ochronę pancerną posiadały eksperymentalny czołg ciężki Obiekt 279 i czołg średni Obiekt 907.
Ich zabezpieczenie zapewniało niepenetrację kumulatywnego pocisku kal. 85 mm ze stalowym lejkiem w kątach kursowych: wzdłuż kadłuba ±60", wieży - + 90”. Aby zapewnić ochronę przed tego typu pociskami pozostałym czołgom, konieczne było pogrubienie pancerza, co doprowadziło do znacznego zwiększenia ich masy bojowej: T-55 o 7700 kg, „Obiekt 430” o 3680 kg, T -10 o 8300 kg i „Obiekt 770” za 3500 kg.
Zwiększanie grubości pancerza w celu zapewnienia przeciwkumulacyjnej odporności czołgów i co za tym idzie ich masy o powyższe wartości było nie do przyjęcia. Specjaliści oddziału VNII-100 rozwiązanie problemu zmniejszenia masy pancerza dostrzegli w zastosowaniu w pancerzu włókna szklanego i stopów lekkich na bazie aluminium i tytanu, a także ich kombinacji z pancerzem stalowym.
W ramach kombinowanego pancerza po raz pierwszy przy projektowaniu osłony pancerza wieży czołgu zastosowano po raz pierwszy stopy aluminium i tytanu, w których specjalnie zaprojektowaną wewnętrzną wnękę wypełniono stopem aluminium. W tym celu opracowano specjalny aluminiowy stop odlewniczy ABK11, który po odlaniu nie jest poddawany obróbce cieplnej (ze względu na brak możliwości zapewnienia krytycznej szybkości chłodzenia podczas hartowania stopu aluminium w układzie kombinowanym ze stalą). Opcja „stal + aluminium” zapewniła, przy jednakowej odporności przeciwkumulacyjnej, zmniejszenie masy pancerza o połowę w porównaniu z konwencjonalną stalą.
W 1959 roku dla czołgu T-55 zaprojektowano dziób kadłuba i wieżę z dwuwarstwowym zabezpieczeniem pancerza „stal + stop aluminium”. Jednak w trakcie testowania takich połączonych barier okazało się, że dwuwarstwowy pancerz nie miał wystarczającej wytrzymałości w przypadku powtarzających się trafień przeciwpancernych pocisków podkalibrowych - utracone zostało wzajemne wsparcie warstw. Dlatego w przyszłości przeprowadzono badania trójwarstwowych barier pancernych „stal + aluminium + stal”, „tytan + aluminium + tytan”. Przyrost masy nieco się zmniejszył, ale nadal pozostał dość znaczący: kombinowany pancerz „tytan + aluminium + tytan” w porównaniu z monolitycznym pancerzem stalowym o tym samym poziomie ochrony pancerza przy wystrzeliwaniu pociskami kumulacyjnymi i podkalibrowymi kal. 115 mm zapewnił redukcję masy o 40%, połączenie „stal + aluminium + stal” dało 33% oszczędności masy.
T-64
W projekcie technicznym (kwiecień 1961) zbiornika „produktu 432” początkowo rozważano dwie opcje napełniania:
· Stalowy odlew pancerny z wkładkami ultrafioletowymi o początkowej poziomej grubości podstawy 420 mm z równoważną ochroną przeciwkumulacyjną 450 mm;
· Wieża odlewana, składająca się ze stalowej podstawy pancerza, aluminiowego płaszcza przeciwakumulacyjnego (wylewanego po odlaniu stalowego kadłuba) oraz zewnętrznego pancerza stalowo-aluminiowego. Całkowita maksymalna grubość ścian tej wieży wynosi ~500 mm i odpowiada zabezpieczeniu antykumulacyjnemu ~460 mm.
Obie opcje wieży zapewniły ponad tonę oszczędności masy w porównaniu z wieżą wykonaną w całości ze stali o tej samej wytrzymałości. Produkcyjne czołgi T-64 zostały wyposażone w wieżę wypełnioną aluminium.
Obie opcje wieży zapewniły ponad tonę oszczędności masy w porównaniu z wieżą wykonaną w całości ze stali o tej samej wytrzymałości. Seryjne czołgi „Produkt 432” zostały wyposażone w wieżę wypełnioną aluminium. W miarę zdobywania doświadczenia ujawniono szereg wad wieży, związanych przede wszystkim z jej dużymi wymiarami i grubością przedniego pancerza. Następnie w latach 1967-1970 przy projektowaniu osłony pancerza wieży czołgu T-64A zastosowano wkładki stalowe, po czym ostatecznie doszła do początkowo rozważanej wersji wieży z wkładkami (kulkami) ultra-forex, zapewniając określoną trwałość przy mniejszym rozmiarze całkowitym. W latach 1961-1962 Główne prace nad stworzeniem kombinowanego pancerza miały miejsce w zakładach metalurgicznych Żdanowski (Mariupol), gdzie doskonalono technologię odlewów dwuwarstwowych i testowano różne warianty barier pancernych. Odlano próbki („sektory”) i przetestowano je z pociskami kumulacyjnymi kal. 85 mm i pociskami przeciwpancernymi kal. 100 mm
kombinowany pancerz „stal+aluminium+stal”. Aby wyeliminować „wyciskanie” aluminiowych wkładek z korpusu wieży, konieczne było zastosowanie specjalnych zworek, które zapobiegały „wyciskaniu” aluminium z wnęk stalowej wieży. Czołg T-64 stał się pierwszym na świecie czołg produkcyjny miał otrzymać zasadniczo nową ochronę adekwatną do nowej broni. Przed pojawieniem się czołgu Obiekt 432 wszystkie pojazdy opancerzone miały pancerz monolityczny lub kompozytowy.
Fragment rysunku wieży czołgu obiektu 434 ze wskazaniem grubości stalowych przegród i wypełniacza
Przeczytaj więcej o ochronie pancerza T-64 w materiale -
Zastosowanie stopu aluminium ABK11 w projektowaniu osłony pancerza górnej, czołowej części kadłuba (A) i przedniej części wieży (B)
eksperymentalny czołg średni „Obiekt 432”. Pancerna konstrukcja zapewniała ochronę przed skutkami kumulowanej amunicji.
Górna blacha czołowa korpusu „produktu 432” montowana jest pod kątem 68° do pionu, łącznie o łącznej grubości 220 mm. Składa się z zewnętrznej płyty pancernej o grubości 80 mm i wewnętrznej blachy z włókna szklanego o grubości 140 mm. W efekcie szacowany opór amunicji skumulowanej wyniósł 450 mm. Przedni dach kadłuba wykonany był z pancerza o grubości 45 mm i posiadał klapy – „kości policzkowe” umieszczone pod kątem 78°30 do pionu. Zastosowanie włókna szklanego o wybranej grubości zapewniło także niezawodną (przekraczającą TTT) ochronę przed promieniowaniem. Brak tylnej płyty po warstwie włókna szklanego w projekcie technicznym świadczy o skomplikowanych poszukiwaniach właściwych rozwiązań technicznych dla stworzenia optymalnej bariery trójbarierowej, które rozwinęły się później.
Później porzucono tę konstrukcję na rzecz prostszej konstrukcji bez „grzbietów”, która miała większą odporność na kumulację amunicji. Zastosowanie kombinowanego pancerza czołgu T-64A dla górnej części czołowej (80 mm stal + 105 mm włókno szklane + 20 mm stal) i wieży ze stalowymi wstawkami (1967-1970), a później z wypełniaczem z kulek ceramicznych ( grubość pozioma 450 mm) pozwoliła zapewnić ochronę przed BPS (przy penetracji pancerza 120 mm/60° z odległości 2 km) na dystansie 0,5 km oraz przed KS (przebicie 450 mm) przy zwiększeniu masy pancerza o 2 tony w porównaniu do czołgu T-62.
Schemat procesu technologicznego odlewania wieży „obiektu 432” z wgłębieniami na wypełniacz aluminiowy. Wieża z kombinowanym pancerzem zapewniała podczas strzelania pełną ochronę przed pociskami kumulacyjnymi kal. 85 mm i 100 mm, przeciwpancernymi tępymi pociskami 100 mm i podkapsułkowymi kal. 115 mm przy kątach ostrzału ±40°, a także ochronę od 115 mm skumulowanego pocisku pod kątem kursu ±35°.
Jako wypełniacze badano beton o wysokiej wytrzymałości, szkło, diabaz, ceramikę (porcelana, ultraporcelana, uralit) i różne tworzywa sztuczne z włókna szklanego. Spośród badanych materiałów najlepsze właściwości wykazały wykładziny wykonane z ultraporcelany o wysokiej wytrzymałości (specyficzna zdolność gaszenia wybuchem jest 2-2,5 razy większa niż stali pancernej) i włókna szklanego AG-4S. Materiały te zalecono do stosowania jako wypełniacze w kombinowanych barierach pancernych. Przyrost masy przy zastosowaniu kombinowanych barier pancernych w porównaniu do monolitycznych stalowych barier wyniósł 20-25%.
T-64A
W procesie ulepszania połączonej ochrony wieży za pomocą wypełniacza aluminiowego porzucono to. Równolegle z rozwojem projektu wieży z wypełniaczem ultraporcelanowym w oddziale VNII-100, za sugestią V.V. Jerusalemsky opracował konstrukcję wieży z wykorzystaniem wkładek ze stali o wysokiej twardości przeznaczonych do produkcji pocisków. Wkładki te, poddane obróbce cieplnej metodą różnicowego utwardzania izotermicznego, posiadały szczególnie twardy rdzeń i stosunkowo mniej twarde, ale bardziej plastyczne warstwy wierzchnie. Wyprodukowana eksperymentalna wieża z wkładkami o wysokiej twardości wykazała jeszcze lepsze wyniki wytrzymałościowe podczas ostrzału niż w przypadku wypełnionych kulek ceramicznych.
Wadą wieży z wkładkami o wysokiej twardości była niewystarczająca wytrzymałość złącza spawanego pomiędzy blachą nośną a wspornikiem wieży, które po trafieniu przebijającym pancerz pociskiem odrzutowym uległo zniszczeniu bez penetracji.
W procesie produkcji pilotażowej partii wież z wkładkami wysokotwardymi okazało się, że nie udało się zapewnić minimalnej wymaganej udarności (wkładki wysokotwarde z wyprodukowanej partii powodowały zwiększoną kruchość pękania i penetrację podczas ostrzału pociskowego). . Dalsze prace w tym kierunku zostały porzucone.
(1967-1970)
W 1975 roku przyjęto do służby wieżę z wypełniaczem korundowym opracowaną przez VNIITM (w produkcji od 1970 roku). Wieża jest opancerzona pancerzem ze staliwa 115, kulkami ultraporcelanowymi o średnicy 140 mm i tylną ścianą ze stali o grubości 135 mm o kącie nachylenia 30 stopni. Technologia odlewania wieże z wypełniaczem ceramicznym został opracowany w wyniku wspólnej pracy VNII-100, zakładu w Charkowie nr 75, Zakładu Radioceramiki Południowego Uralu, VPTI-12 i NIIBT. Korzystając z doświadczeń z pracy nad kombinowanym pancerzem kadłuba tego czołgu w latach 1961-1964. Biura projektowe zakładów LKZ i ChTZ wraz z VNII-100 i jego moskiewskim oddziałem opracowały opcje kadłuba z połączonym pancerzem dla czołgów z bronią rakietową: „Obiekt 287”, „Obiekt 288”, „Obiekt 772” i „Obiekt 775".
Korundowa kula
Wieża z kulkami korundowymi. Wymiary osłony czołowej 400…475 mm. Tylna wieża -70 mm.
Następnie poprawiono ochronę pancerza czołgów Charków, m.in. w kierunku stosowania bardziej zaawansowanych materiałów barierowych, dlatego od końca lat 70. na T-64B stosowano stale typu BTK-1Sh wytwarzane metodą przetapiania elektrożużlowego. Trwałość blachy o równej grubości otrzymanej metodą ESR jest średnio o 10...15% większa niż stali pancernych o podwyższonej twardości. W trakcie masowej produkcji do 1987 roku udoskonalano także wieżę.
T-72 „Ural”
Pancerz T-72 Ural VLD był podobny do T-64. W pierwszej serii czołgu zastosowano wieże bezpośrednio przerobione z wież T-64. Następnie zastosowano monolityczną wieżę wykonaną z odlewanej stali pancernej o wymiarach 400-410 mm. Monolityczne wieże zapewniały zadowalającą odporność na przeciwpancerne pociski podkalibrowe kal. 100–105 mm(BPS) , ale odporność przeciwkumulacyjna tych wież pod względem ochrony przed pociskami tego samego kalibru była gorsza niż wież z kombinowanym wypełniaczem.
Wieża monolityczna wykonana z odlewanej stali pancernej T-72,
stosowany również w eksportowej wersji czołgu T-72M
T-72A
Wzmocniono pancerz przedniej części kadłuba. Osiągnięto to poprzez redystrybucję grubości stalowych płyt pancernych w celu zwiększenia grubości tylnej płyty. Zatem grubość VLD wynosiła 60 mm stali, 105 mm STB i tylnej blachy o grubości 50 mm. Jednakże wielkość rezerwacji pozostaje taka sama.
Pancerz wieży przeszedł poważne zmiany. W produkcji masowej jako wypełniacz stosowano pręty z niemetalowych materiałów formierskich, mocowane przed zalaniem metalowym wzmocnieniem (tzw. pręty piaskowe).
Wieża T-72A z prętami piaskowymi,
Stosowany także w wersjach eksportowych czołgu T-72M1
zdjęcie http://www.tank-net.com
W 1976 roku w UVZ podejmowano próby produkcji wież stosowanych w T-64A z kulami wyłożonymi korundem, ale nie udało im się opanować takiej technologii. Wymagało to nowych mocy produkcyjnych i opracowania nowych technologii, które nie zostały stworzone. Powodem tego była chęć obniżenia kosztów T-72A, które były masowo dostarczane także do innych krajów. Tym samym opór wieży z BPS czołgu T-64A był o 10% większy od T-72, a opór przeciwkumulacyjny o 15...20%.
Przednia część T-72A z redystrybucją grubości
i zwiększoną ochronną warstwę tylną.
Wraz ze wzrostem grubości warstwy spodniej wzrasta opór trójwarstwowej bariery.
Jest to konsekwencja działania zdeformowanego pocisku na tylny pancerz, częściowo zniszczony w pierwszej warstwie stali
i stracił nie tylko prędkość, ale także pierwotny kształt części głowy.
Masa pancerza trójwarstwowego wymagana do osiągnięcia poziomu wytrzymałości odpowiadającego ciężarowi pancerza stalowego maleje wraz ze spadkiem grubości
przednia płyta pancerza do 100-130 mm (w kierunku ognia) i odpowiednie zwiększenie grubości tylnego pancerza.
Środkowa warstwa włókna szklanego ma niewielki wpływ na odporność balistyczną bariery trójwarstwowej (I.I. Terekhin, Instytut Badawczy Stali) .
Część przednia PT-91M (podobna do T-72A)
T-80B
Wzmocnienie ochrony T-80B przeprowadzono poprzez zastosowanie w częściach kadłuba walcowanego pancerza o podwyższonej twardości typu BTK-1. Przednia część kadłuba miała optymalny stosunek grubości pancerza trójbarierowego, podobny do zaproponowanego dla T-72A.
W 1969 roku zespół autorów z trzech przedsiębiorstw zaproponował nowy pancerz antybalistyczny marki BTK-1 o podwyższonej twardości (kropka = 3,05-3,25 mm), zawierający 4,5% niklu oraz dodatki miedzi, molibdenu i wanadu. W latach 70-tych przeprowadzono kompleks prac badawczo-produkcyjnych nad stalą BTK-1, co umożliwiło rozpoczęcie jej wprowadzania do produkcji czołgów.
Wyniki badań boków tłoczonych o grubości 80 mm wykonanych ze stali BTK-1 wykazały, że są one porównywalne wytrzymałościowo z bokami seryjnymi o grubości 85 mm. Ten typ stalowego pancerza był używany do produkcji kadłubów czołgów T-80B i T-64A(B). BTK-1 jest również stosowany w konstrukcji pakietu wypełniacza w wieży czołgów T-80U (UD), T-72B. Pancerz BTK-1 ma zwiększoną odporność na pociski podkalibrowe przy kątach ostrzału 68-70 (5-10% więcej w porównaniu do pancerza seryjnego). Wraz ze wzrostem grubości z reguły wzrasta różnica między wytrzymałością pancerza BTK-1 a pancerzem seryjnym o średniej twardości.
Podczas opracowywania czołgu podejmowano próby stworzenia odlewanej wieży ze stali o wysokiej twardości, które zakończyły się niepowodzeniem. W rezultacie wybrano konstrukcję wieży z odlewanego pancerza o średniej twardości z rdzeniem piaskowym podobnym do wieży czołgu T-72A, jednocześnie zwiększono grubość pancerza wieży T-80B; wieże takie zostały przyjęte do użytku produkcja masowa w 1977 r.
Dalsze wzmocnienie pancerza czołgu T-80B osiągnięto w T-80BV, który został wprowadzony do służby w 1985 roku. Ochrona pancerza przedniej części kadłuba i wieży tego czołgu jest zasadniczo taka sama jak w T. Czołg -80B, ale składa się ze wzmocnionego kombinowanego pancerza i zamontowanej ochrony dynamicznej „Kontakt-1”. W okresie przechodzenia do masowej produkcji czołgu T-80U, część czołgów T-80BV najnowszej serii (obiekt 219RB) została wyposażona w wieże podobne do typu T-80U, ale ze starym systemem kierowania ogniem i bronią kierowaną Cobra system.
Czołgi T-64, T-64A, T-72A i T-80B Na podstawie kryteriów technologii produkcji i poziomu wytrzymałości można go warunkowo zaliczyć do pierwszej generacji kombinowanego opancerzenia czołgów krajowych. Okres ten przypada na okres od połowy lat 60. do początków lat 80. Pancerz wspomnianych czołgów generalnie zapewniał wysoką odporność na najpowszechniejszą broń przeciwpancerną (ATW) określonego okresu. W szczególności odporność na pociski przeciwpancerne typu (BPS) i pierzaste pociski podkalibrowe przeciwpancerne z rdzeniem kompozytowym typu (OBPS). Przykładem mogą być pociski typu BPS L28A1, L52A1, L15A4 oraz OBPS typu M735 i BM22. Ponadto rozwój zabezpieczeń zbiorników domowych został przeprowadzony precyzyjnie z uwzględnieniem zapewnienia odporności na OBPS wraz z integralną częścią aktywną BM22.
Jednak korekty tej sytuacji dokonano na podstawie danych uzyskanych w wyniku ostrzału tych czołgów, zdobytych jako trofea podczas wojny arabsko-izraelskiej w 1982 r., OBPS typu M111 z monoblokowym rdzeniem z węglika wolframu i wysoce skuteczną końcówką balistyczną tłumiącą.
Jednym z wniosków specjalnej komisji mającej na celu określenie odporności pocisków czołgów domowych było to, że M111 ma przewagę nad krajowym pociskiem BM22 kal. 125 mm pod względem zasięgu penetracji pod kątem 68° połączony pancerz VLD seryjnych czołgów krajowych. Daje to podstawy, aby sądzić, że pocisk M111 był testowany przede wszystkim w celu zniszczenia VLD czołgu T72, biorąc pod uwagę jego cechy konstrukcyjne, podczas gdy pocisk BM22 był testowany przeciwko monolitycznemu pancerzowi pod kątem 60 stopni.
W odpowiedzi na to, po zakończeniu prac rozwojowych „Refleksja” nad czołgami powyższych typów, podczas remontu generalnego w zakładach remontowych Ministerstwa Obrony ZSRR, od 1984 r. prowadzono dodatkowe wzmocnienie górnej części czołowej czołgów. . W szczególności na T-72A zainstalowano dodatkową płytę o grubości 16 mm, która zapewniła równoważny opór 405 mm od M111 OBPS przy prędkości maksymalnej 1428 m/s.
Walki toczące się w 1982 roku na Bliskim Wschodzie miały także wpływ na zabezpieczenie przeciw spęcznianiu czołgów. Od czerwca 1982 do stycznia 1983 W czasie realizacji prac rozwojowych Kontakt-1 pod kierownictwem D.A. Rototaev (Instytut Badań Stali) przeprowadził prace nad instalacją zabezpieczeń dynamicznych (RA) na zbiornikach domowych. Zachętą do tego była wykazana podczas działań bojowych skuteczność izraelskiego systemu teledetekcji typu Blazer. Warto przypomnieć, że teledetekcja została opracowana w ZSRR już w latach 50-tych, jednak z wielu powodów nie była instalowana na czołgach. Zagadnienia te zostały omówione szerzej w artykule.
Tak więc od 1984 roku ulepszano ochronę czołgówW ramach OCR „Reflection” i „Contact-1” podjęto działania T-64A, T-72A i T-80B, które zapewniły ich ochronę przed najpopularniejszymi PTS obcych krajów. W trakcie produkcji seryjnej czołgi T-80BV i T-64BV uwzględniały już te rozwiązania i nie były wyposażone w dodatkowe spawane płyty.
Poziom trójbarierowej ochrony pancerza (stal + włókno szklane + stal) czołgów T-64A, T-72A i T-80B zapewniono poprzez dobór optymalnych grubości i twardości materiałów przednich i tylnych barier stalowych. Przykładowo wzrost twardości stalowej warstwy wierzchniej prowadzi do zmniejszenia odporności przeciwkumulacyjnej przegród kombinowanych montowanych pod dużymi kątami obliczeniowymi (68°). Dzieje się tak na skutek zmniejszenia zużycia strumienia kumulacyjnego na penetrację warstwy czołowej i w konsekwencji zwiększenia jego udziału zaangażowanego w pogłębianie ubytku.
Jednak środki te były jedynie rozwiązaniami modernizacyjnymi; w czołgach, których produkcję rozpoczęto w 1985 roku, takich jak T-80U, T-72B i T-80UD, zastosowano nowe rozwiązania, co warunkowo można je zaliczyć do drugiej generacji realizacji rezerwacji kombinowanej. W projektowaniu VLD zaczęto wykorzystywać konstrukcję z dodatkową warstwą wewnętrzną (lub warstwami) pomiędzy niemetalicznym wypełniaczem. Ponadto warstwę wewnętrzną wykonano ze stali o podwyższonej twardości.Wzrost twardości wewnętrznej warstwy stalowych przegród kompozytowych rozmieszczonych pod dużymi kątami prowadzi do wzrostu odporności przeciwkumulacyjnej przegród. Dla małych kątów twardość warstwy środkowej nie ma znaczącego wpływu.
(stal+STB+stal+STB+stal).
W nowych czołgach T-64BV nie instalowano dodatkowego pancerza VLD kadłuba, ponieważ nowy projekt był już gotowy
przystosowany do ochrony przed BPS nowej generacji - trzy warstwy pancerza stalowego, pomiędzy którymi umieszczone są dwie warstwy włókna szklanego o łącznej grubości 205 mm (60+35+30+35+45).
Dzięki mniejszej grubości całkowitej, VLD nowej konstrukcji miał lepszą odporność (bez uwzględnienia uszkodzeń wybuchowych) w porównaniu z BPS w porównaniu do VLD starej konstrukcji z dodatkowym arkuszem 30 mm.
Podobną konstrukcję VLD zastosowano w T-80BV.
Istniały dwa kierunki tworzenia nowych barier kombinowanych.
Pierwszy opracowany w Syberyjskim Oddziale Akademii Nauk ZSRR (Instytut Hydrodynamiki Ławrentiewa, V. V. Rubtsov, I. I. Terekhin). Kierunek ten miał konstrukcję skrzynkową (płyty skrzynkowe wypełnione pianką poliuretanową) lub komórkową. Bariera komórkowa ma zwiększone właściwości przeciwkumulacyjne. Jej zasada przeciwdziałania polega na tym, że w wyniku zjawisk zachodzących na styku dwóch ośrodków część energii kinetycznej strumienia skumulowanego, która początkowo zamieniła się w czołową falę uderzeniową, zostaje zamieniona na energię kinetyczną ośrodka, która ponownie oddziałuje ze strumieniem skumulowanym.
Drugi zaproponowany przez Instytut Badań Stali (L.N. Anikina, M.I. Maresev, I.I. Terekhin). Kiedy skumulowany strumień przenika przez barierę zespoloną (blacha stalowa - wypełniacz - cienka płyta stalowa), następuje kopulaste wybrzuszenie cienkiej płyty, wierzchołek wypukłości przesuwa się w kierunku normalnym do tylnej powierzchni blachy stalowej. Wskazany ruch trwa po przebiciu się przez cienką płytkę przez cały czas przejścia strumienia za barierą kompozytową. Przy optymalnie dobranych parametrach geometrycznych tych barier kompozytowych, po przebiciu ich przez głowę strumienia kumulacyjnego, dochodzi do dodatkowych zderzeń jego cząstek z krawędzią otworu w cienkiej płycie, co prowadzi do zmniejszenia zdolności penetracji strumienia . Jako wypełniacze badano gumę, poliuretan i ceramikę.
Ten typ zbroi jest podobny w swoich zasadach do zbroi brytyjskiej ” Burlingtona”, który był używany w zachodnich czołgach na początku lat 80-tych.
Dalszy rozwój konstrukcji i technologii produkcji wież odlewanych polegał na tym, że kombinowany pancerz przedniej i bocznej części wieży powstał w wyniku otwartej u góry wnęki, w którą osadzono skomplikowany wypełniacz, zamknięty od góry z przyspawanymi pokrywami (zatyczkami). Wieże tej konstrukcji zastosowano w późniejszych modyfikacjach czołgów T-72 i T-80 (T-72B, T-80U i T-80UD).
W T-72B zastosowano wieże wypełnione płasko-równoległymi płytami (blachami odblaskowymi) i wkładkami wykonanymi ze stali o wysokiej twardości.
Na T-80U z wypełniaczem z bloków lanych komórkowych (odlew komórkowy), wypełnionym polimerem (polieteruretanem) i wkładkami stalowymi.
T-72B
Pancerz wieży czołgu T-72 jest typu „półaktywnego”.W przedniej części wieży znajdują się dwie wnęki umieszczone pod kątem 54-55 stopni do osi wzdłużnej działa. Każda wnęka zawiera pakiet 20 bloków o średnicy 30 mm, każdy składający się z 3 sklejonych ze sobą warstw. Warstwy bloków: płyta pancerna 21 mm, warstwa gumy 6 mm, płyta metalowa 3 mm. Do płyty pancerza każdego bloku przyspawane są 3 cienkie metalowe płytki, co zapewnia odległość między blokami wynoszącą 22 mm. Obie wnęki posiadają płytę pancerną o grubości 45 mm umieszczoną pomiędzy opakowaniem a wewnętrzną ścianą wnęki. Całkowita waga zawartości obu komór wynosi 781 kg.
Widok zewnętrzny pakietu opancerzenia czołgu T-72 z arkuszami odblaskowymi
Oraz wstawki stalowego pancerza BTK-1
Zdjęcie paczki J. Warforda. Dziennik rozkazu wojskowego. Maj 2002
Zasada działania toreb z folią odblaskową
Pancerz VLD kadłuba T-72B w pierwszych modyfikacjach składał się z pancerza kompozytowego wykonanego ze stali o średniej i wysokiej twardości; zwiększenie wytrzymałości i równoważne zmniejszenie efektu przebijania pancerza amunicji zapewnia przepływ amunicji strumień przy separacji mediów. Bariera inkrustowana stalą jest jednym z najprostszych rozwiązań konstrukcyjnych urządzenia chroniącego przed pociskami. Taki połączony pancerz z kilku stalowych płyt zapewnił 20% przyrost masy w porównaniu do pancerza jednorodnego o tych samych gabarytach.
Następnie zastosowano bardziej złożoną wersję rezerwacji wykorzystującą „blachy odblaskowe” na zasadzie działania podobnej do pakietu stosowanego w wieży czołgu.
Urządzenie teledetekcyjne Kontakt-1 zostało zainstalowane na wieży i kadłubie T-72B. Co więcej, kontenery instaluje się bezpośrednio na wieży bez nadawania im kąta, co zapewnia najbardziej efektywną pracę systemu teledetekcji.W rezultacie skuteczność systemu teledetekcji zainstalowanego na wieży została znacznie zmniejszona. Możliwym wyjaśnieniem jest to, że podczas testów państwowych T-72AV w 1983 roku testowany czołg został trafiony ze względu na obecność obszarów nie objętych kontenerami, DZ i projektanci starali się uzyskać lepsze pokrycie wieży.
Od 1988 roku VLD i wieża są wzmacniane za pomocą Kontakt-V» zapewnienie ochrony nie tylko przed kumulacyjnymi PTS, ale także przed OBPS.
Konstrukcja pancerza z blachami odblaskowymi stanowi barierę składającą się z 3 warstw: płyty, przekładki i cienkiej płyty.
Penetracja strumienia skumulowanego w pancerz za pomocą „odblaskowych” arkuszy
Zdjęcie rentgenowskie pokazuje boczne przemieszczenia cząstek dżetu
I charakter deformacji płyty
Strumień wnikając w płytę powoduje naprężenia, prowadzące najpierw do miejscowego spęcznienia tylnej powierzchni (a), a następnie do jej zniszczenia (b). W takim przypadku następuje znaczny obrzęk uszczelki i cienkiej blachy. Kiedy strumień przebija uszczelkę i cienką płytkę, ta zaczyna już oddalać się od tylnej powierzchni płytki (c). Ponieważ pomiędzy kierunkiem ruchu strumienia a cienką płytką istnieje pewien kąt, w pewnym momencie płyta zaczyna wpadać na strumień, niszcząc go. Efekt zastosowania arkuszy „odblaskowych” może sięgać 40% w porównaniu do pancerza monolitycznego o tej samej masie.
T-80U, T-80UD
Przy ulepszaniu ochrony pancerza czołgów 219M (A) i 476, 478 rozważano różne opcje barier, których osobliwością było wykorzystanie energii samego strumienia skumulowanego do jego zniszczenia. Były to wypełniacze typu pudełkowego i komórkowego.
W przyjętej wersji składa się z bloków lanych komórkowych wypełnionych polimerem, z wkładkami stalowymi. Pancerz kadłuba jest zapewniony optymalny stosunek grubości wypełniacza z włókna szklanego do płyt stalowych o wysokiej twardości.
Wieża T-80U (T-80UD) ma grubość ściany zewnętrznej 85...60 mm, grubość ściany tylnej do 190 mm. W otwartych od góry wnękach zainstalowano wypełniacz złożony, który składał się z bloków lanych komórkowych wypełnionych polimerem (PUM), ułożonych w dwóch rzędach i oddzielonych stalową płytą o grubości 20 mm. Za paczką znajduje się płyta BTK-1 o grubości 80 mm.Na zewnętrznej powierzchni czoła wieży w obrębie kąta kursu + 35 zainstalowanych solidne V dynamiczne bloki zabezpieczające w kształcie „Kontakt-5”. Wczesne wersje T-80UD i T-80U były wyposażone w Kontakt-1 NKDZ.
Więcej informacji na temat historii powstania czołgu T-80U można znaleźć w filmie -Film o czołgu T-80U (obiekt 219A)
Rezerwacja VLD wiąże się z wieloma przeszkodami. Od początku lat 80. testowano kilka opcji projektowych.
Zasada działania pakietów z „wypełniacz komórkowy”
W tego typu zbroi zastosowano metodę tak zwanych „półaktywnych” systemów ochronnych, w których do ochrony wykorzystywana jest energia samej broni.
Metoda została zaproponowana przez Instytut Hydrodynamiki Oddziału Syberyjskiego Akademii Nauk ZSRR i jest następująca.
Schemat działania komórkowej ochrony przeciwkumulacyjnej:
1 - strumień skumulowany; 2- ciecz; 3 - metalowa ściana; 4 - fala uderzeniowa kompresji;
5 - wtórna fala sprężania; 6 - zapadnięcie się jamy
Schemat pojedynczych ogniw: a - cylindryczny, b - kulisty
Pancerz stalowy z wypełniaczem poliuretanowym (poliestrowo-uretanowym).
Wyniki badań próbek barier komórkowych w różnych konstrukcjach i projektach technologicznych zostały potwierdzone badaniami pełnowymiarowymi przy odpalaniu pociskami kumulacyjnymi. Wyniki wykazały, że zastosowanie warstwy komórkowej zamiast włókna szklanego umożliwia zmniejszenie całkowitych wymiarów bariery o 15% i masy o 30%. W porównaniu do stali monolitycznej można uzyskać redukcję masy warstwy nawet o 60% przy zachowaniu podobnych wymiarów.
Zasada działania pancerza typu „spall”.
W tylnej części bloków komórkowych znajdują się również wnęki wypełnione materiałem polimerowym. Zasada działania tego typu zbroi jest w przybliżeniu taka sama jak zbroi komórkowej. Tutaj energia skumulowanego strumienia jest również wykorzystywana do ochrony. Kiedy poruszający się strumień kumulacyjny dotrze do wolnej tylnej powierzchni przeszkody, elementy przeszkody znajdujące się na wolnej tylnej powierzchni pod działaniem fali uderzeniowej zaczynają przemieszczać się w kierunku ruchu strumienia. Jeżeli zostaną stworzone warunki, w których materiał przeszkodowy będzie przemieszczał się w kierunku strumienia, wówczas energia elementów przeszkody wylatujących z wolnej powierzchni zostanie wykorzystana na zniszczenie samego strumienia. A takie warunki można stworzyć poprzez wykonanie półkulistych lub parabolicznych wnęk na tylnej powierzchni bariery.
Niektóre opcje górnej przedniej części czołgu T-64A, T-80, wariant T-80UD (T-80U), T-84 i opracowanie nowego modułowego VLD T-80U (KBTM)
Wypełniacz wieży T-64A z kulkami ceramicznymi i opcjami pakietu T-80UD -
odlew komórkowy (wypełniacz z bloków lanych komórkowych wypełnionych polimerem)
i pakiet metalowo-ceramiczny
Dalsze udoskonalanie projektu wiązało się z przejściem na wieże z podstawą spawaną. Rozwój mający na celu zwiększenie właściwości wytrzymałości dynamicznej odlewanych stali pancernych w celu zwiększenia odporności na pociski dał znacznie mniejszy efekt niż podobne osiągnięcia w przypadku pancerza walcowanego. W szczególności w latach 80. opracowano nowe stale o podwyższonej twardości, gotowe do masowej produkcji: SK-2Sh, SK-3Sh. Tym samym zastosowanie wież z podstawą walcowaną umożliwiło zwiększenie równoważnika ochronnego podstawy wieży bez zwiększania masy. Takie opracowania podjął Instytut Badawczy Stali wspólnie z biurami projektowymi; wieża z walcowaną podstawą dla czołgu T-72B miała nieco zwiększoną (o 180 litrów) pojemność wewnętrzną, wzrost masy wyniósł aż 400 kg w porównaniu do seryjnie odlewanej wieży czołgu T-72B.
Var i Wieża mrówek ulepszonego T-72, T-80UD ze spawaną podstawą
oraz pakiet metalowo-ceramiczny, nie stosowany w standardzie
Pakiet wypełniaczy wieżowych wykonano z materiałów ceramicznych i stali o wysokiej twardości lub z pakietu na bazie płyt stalowych z blachami „odblaskowymi”. Badano opcje wież ze zdejmowanym modułowym pancerzem części przedniej i bocznej.
T-90S/A
W odniesieniu do wież czołgów, jedną z istotnych rezerw na zwiększenie ich ochrony przeciwbalistycznej lub zmniejszenie masy stalowej podstawy wieży przy zachowaniu dotychczasowego poziomu ochrony przeciwbalistycznej jest zwiększenie trwałości pancerza stalowego wykorzystywanego do wieżyczki. Wykonano podstawę wieży T-90S/A wykonany ze średnio twardej stalowej zbroi, który znacznie (o 10-15%) przewyższa średniotwardy pancerz odlewany pod względem odporności na pociski.
Zatem przy tej samej masie wieża wykonana z pancerza walcowanego może mieć większą odporność na pociski niż wieża z pancerza odlewanego, a ponadto, jeśli w wieży zostanie zastosowany pancerz walcowany, jej odporność na pociski może zostać jeszcze zwiększona.
Dodatkową zaletą wieży walcowanej jest możliwość zapewnienia większej precyzji jej wykonania, ponieważ przy produkcji odlewanej podstawy pancerza wieży z reguły wymagana jest jakość odlewu i dokładność odlewania pod względem wymiarów geometrycznych i masy nie zapewnione, co wiąże się z koniecznością pracochłonnych i niezmechanizowanych prac mających na celu usunięcie wad odlewu, dostosowanie wymiarów i masy odlewu, w tym dopasowanie pustych przestrzeni na wypełniacze. Realizacja zalet konstrukcji wieży walcowanej w porównaniu z wieżą odlewaną jest możliwa tylko wtedy, gdy jej odporność na pociski i przeżywalność w miejscach połączeń walcowanych części pancerza spełnia ogólne wymagania dotyczące odporności na pociski i przeżywalności wieży jako całości. Połączenia spawane wieży T-90S/A wykonywane są z pełnym lub częściowym zakładem połączeń części i spoin od strony ostrzału pocisku.
Grubość pancerza ścian bocznych wynosi 70 mm, przednich ścian pancerza 65-150 mm, a dach wieży jest spawany z poszczególnych części, co zmniejsza sztywność konstrukcji podczas ekspozycji odłamkowo-wybuchowej.Montowany na zewnętrznej powierzchni czoła wieży V dynamiczne bloki zabezpieczające w kształcie.
Opcje dla wież ze spawaną podstawą T-90A i T-80UD (z modułowym pancerzem)
Inne materiały na zbroję:
Użyte materiały:
Krajowe pojazdy opancerzone. XX wiek: Publikacja naukowa: / Solyankin A.G., Zheltov I.G., Kudryashov K.N. /
Tom 3. Krajowe pojazdy opancerzone. 1946-1965 - M.: Wydawnictwo LLC „Ceykhgauz”, 2010.
M.V. Pavlova i I.V. Pavlova „Krajowe pojazdy opancerzone 1945-1965” – TV nr 3 2009
Teoria i konstrukcja zbiornika. - T. 10. Książka. 2. Kompleksowa ochrona / wyd. Doktor nauk technicznych, prof. P. P . Isakowa. - M.: Inżynieria mechaniczna, 1990.
J. Warforda. Pierwsze spojrzenie na sowiecką zbroję specjalną. Dziennik rozkazu wojskowego. Maj 2002.
Bardzo często można usłyszeć porównanie pancerza ze względu na grubość blach stalowych 1000, 800mm. Lub na przykład, że określony pocisk może przebić pancerz o wartości „n” mm. Faktem jest, że teraz te obliczenia nie są obiektywne. Współczesnego pancerza nie można opisać jako równoważnego dowolnej grubości jednorodnej stali. Obecnie istnieją dwa rodzaje zagrożeń: energia kinetyczna pocisku i energia chemiczna. Przez zagrożenie kinetyczne rozumie się pocisk przebijający pancerz lub, prościej, półfabrykat o dużej energii kinetycznej. W tym przypadku nie da się obliczyć właściwości ochronnych pancerza na podstawie grubości blachy stalowej. Zatem pociski ze zubożonym uranem lub węglikiem wolframu przechodzą przez stal jak nóż przez masło, a grubość każdego nowoczesnego pancerza, gdyby była to jednorodna stal, nie wytrzymałaby takich pocisków. Nie ma pancerza o grubości 300 mm, co odpowiada grubości 1200 mm stali, a zatem zdolnego zatrzymać pocisk, który utknąłby i wystawał na grubość płyty pancerza. Sukces ochrony przed pociskami przeciwpancernymi polega na zmianie wektora jej oddziaływania na powierzchnię pancerza. Jeśli będziesz miał szczęście, uderzenie spowoduje tylko niewielkie wgniecenie, ale jeśli będziesz miał pecha, pocisk przebije cały pancerz, niezależnie od tego, jak gruby czy cienki jest. Mówiąc najprościej, płyty pancerne są stosunkowo cienkie i twarde, a efekt zniszczeń zależy w dużej mierze od charakteru interakcji z pociskiem. W armii amerykańskiej do zwiększenia twardości zbroi używa się zubożonego uranu, w innych krajach węglika wolframu, który jest w rzeczywistości twardszy. Około 80% zdolności pancerza czołgu do zatrzymywania ślepych pocisków występuje w pierwszych 10-20 mm nowoczesnego pancerza. Przyjrzyjmy się teraz efektom chemicznym głowic bojowych. Energia chemiczna występuje w dwóch rodzajach: HESH (przebijanie pancerza przeciwpancernego odłamkowo-burzącego) i ciepło (HEAT). CIEPŁO jest dziś bardziej powszechne i nie ma nic wspólnego z wysokimi temperaturami. HEAT wykorzystuje zasadę skupiania energii eksplozji w bardzo wąskim strumieniu. Strumień powstaje, gdy geometrycznie poprawny stożek jest wyłożony materiałem wybuchowym na zewnątrz. Podczas detonacji 1/3 energii wybuchu wykorzystywana jest do wytworzenia strumienia. Pod wpływem wysokiego ciśnienia (nie temperatury) przenika przez pancerz. Najprostszą ochroną przed tego typu energią jest warstwa pancerza umieszczona w odległości pół metra od ciała, która rozprasza energię strumienia. Technikę tę zastosowano podczas II wojny światowej, kiedy rosyjscy żołnierze wyściełali kadłub czołgu siatką z łóżek. Teraz Izraelczycy robią to samo z czołgiem Merkawa: używają stalowych kul zawieszonych na łańcuchach, aby chronić tyły przed PPK i granatami RPG. W tym samym celu na wieży zainstalowano dużą niszę rufową, do której są przymocowane. Inną metodą ochrony jest zastosowanie pancerza dynamicznego lub reaktywnego. Możliwe jest także zastosowanie kombinowanego pancerza dynamicznego i ceramicznego (np. Chobham). Kiedy strumień stopionego metalu zetknie się z pancerzem reaktywnym, ten ostatni wybucha, a powstała fala uderzeniowa rozogniskuje strumień, eliminując jego szkodliwy wpływ. Pancerz Chobham działa podobnie, z tym że w tym przypadku w momencie eksplozji kawałki ceramiki odlatują, zamieniając się w chmurę gęstego pyłu, który całkowicie neutralizuje energię skumulowanego strumienia. HESH (High Explosive Anti-Armor Piercing) - głowica działa w następujący sposób: po eksplozji opływa pancerz jak glina i przekazuje ogromny impuls przez metal. Ponadto, podobnie jak kule bilardowe, cząsteczki pancerza zderzają się ze sobą, w wyniku czego płyty ochronne ulegają zniszczeniu. Materiał opancerzenia, rozrzucony na małe odłamki, może zranić załogę. Ochrona przed takim pancerzem jest podobna do tej opisanej powyżej dla HEAT. Podsumowując powyższe, chciałbym zauważyć, że ochrona przed uderzeniem kinetycznym pocisku sprowadza się do kilku centymetrów metalizowanego pancerza, natomiast ochrona przed HEAT i HESH polega na wytworzeniu pancerza oderwanego, ochrony dynamicznej, a także niektórych materiałów (ceramiki). .
W czasach, gdy partyzant uzbrojony w granatnik ręczny może jednym strzałem zniszczyć wszystko, od głównego czołgu bojowego po ciężarówkę pełną piechoty, słowa Williama Szekspira: „A rusznikarze cieszą się obecnie dużym szacunkiem” nie mogły być Bardziej trafne. Rozwijane są technologie opancerzenia, aby chronić wszystkie jednostki bojowe, od czołgu po piechotę.
Tradycyjne zagrożenia, które zawsze napędzały rozwój opancerzenia pojazdów, obejmują pociski kinetyczne o dużej prędkości wystrzeliwane z dział czołgów wroga, głowice kumulacyjne z PPK, karabiny bezodrzutowe i granatniki piechoty. Jednakże doświadczenie bojowe w operacjach przeciw powstańczych i utrzymywaniu pokoju prowadzonych przez siły zbrojne pokazało, że głównym zagrożeniem dla lekkich wozów bojowych stały się kule przeciwpancerne z karabinów i karabinów maszynowych, a także wszechobecne improwizowane ładunki wybuchowe czy bomby przydrożne.
W rezultacie, chociaż wiele obecnych udoskonaleń w zakresie opancerzenia ma na celu ochronę czołgów i transporterów opancerzonych, rośnie również zainteresowanie projektami opancerzenia dla lżejszych pojazdów, a także ulepszonymi rodzajami kamizelek kuloodpornych dla personelu.
Głównym rodzajem opancerzenia, w które wyposażone są wozy bojowe, jest gruba blacha, najczęściej stal. W czołgach podstawowych (MBT) ma on postać walcowanego jednorodnego pancerza (RHA), chociaż niektóre lżejsze pojazdy, takie jak M113 APC, wykorzystują aluminium.
Perforowany pancerz stalowy składa się z płyt z grupą otworów wywierconych prostopadle do przedniej powierzchni i mających średnicę mniejszą niż połowa średnicy zamierzonego pocisku wroga. Otwory zmniejszają wagę pancerza, natomiast pod względem odporności na zagrożenia kinetyczne zmniejszenie parametrów pancerza w tym przypadku jest minimalne.
Ulepszona stal
Poszukiwania najlepszego rodzaju zbroi trwają. Ulepszone stale umożliwiają zwiększenie bezpieczeństwa przy zachowaniu pierwotnej wagi lub, w przypadku lżejszych blach, utrzymanie istniejącego poziomu ochrony.
Niemiecka firma IBD Deisenroth Engineering współpracowała ze swoimi dostawcami stali nad opracowaniem nowej stali azotowej o wysokiej wytrzymałości. Testy porównawcze z istniejącą stalą Armox500Z High Hard Armor wykazały, że ochronę przed amunicją do broni ręcznej 7,62x54R można uzyskać, stosując płyty o grubości około 70% w porównaniu z poprzednim materiałem.
W 2009 roku Brytyjskie Laboratorium Nauki i Technologii Obrony DSTL we współpracy z firmą Coras ogłosiło wprowadzenie stali pancernej. zwany Super Bainitem. Wyprodukowany w procesie znanym jako utwardzanie izotermiczne, nie wymaga drogich dodatków, aby zapobiec pękaniu podczas procesu produkcyjnego. Nowy materiał powstaje poprzez podgrzanie stali do temperatury 1000°C, następnie schłodzenie jej do 250°C, następnie utrzymywanie w tej temperaturze przez 8 godzin, a następnie ostateczne schłodzenie do temperatury pokojowej.
W przypadkach, gdy wróg nie posiada broni przeciwpancernej, nawet dostępna na rynku stalowa płyta może się dobrze sprawdzić. Na przykład meksykańskie gangi narkotykowe używają ciężko opancerzonych ciężarówek wyposażonych w stalowe płyty chroniące je przed ogniem z broni ręcznej. Biorąc pod uwagę powszechne użycie tak zwanych „pojazdów” w konfliktach o niskiej intensywności w krajach rozwijających się, ciężarówek wyposażonych w karabiny maszynowe lub lekkie armaty, byłoby zaskakujące, gdyby armie nie stanęły twarzą w twarz z takimi „pojazdami” opancerzonymi w przyszłości niepokój.
Pancerz kompozytowy
Pancerz kompozytowy, składający się z warstw różnych materiałów, takich jak metale, tworzywa sztuczne, ceramika czy powietrze, okazał się skuteczniejszy niż zbroja stalowa. Materiały ceramiczne są delikatne i stosowane samodzielnie zapewniają jedynie ograniczoną ochronę, ale w połączeniu z innymi materiałami tworzą kompozytową strukturę, która okazała się skuteczna w ochronie pojazdów lub pojedynczych żołnierzy.
Pierwszym szeroko stosowanym materiałem kompozytowym był materiał o nazwie Combination K. Doniesiono, że składa się z włókna szklanego pomiędzy wewnętrznymi i zewnętrznymi arkuszami stali; był używany w radzieckich czołgach T-64, które weszły do służby w połowie lat 60-tych.
Zaprojektowany w Wielkiej Brytanii pancerz Chobham był pierwotnie montowany na brytyjskim eksperymentalnym czołgu FV 4211. Na razie jest sklasyfikowany, ale według nieoficjalnych danych składa się z kilku elastycznych warstw i płytek ceramicznych zamkniętych w metalowej osnowie i przyklejonych do płyty podstawowej. Był używany w czołgach Challenger I i II oraz w M1 Abrams.
Ta klasa technologii może nie być potrzebna, chyba że atakujący dysponuje wyrafinowaną bronią przeciwpancerną. W 2004 roku niezadowolony obywatel amerykański wyposażył spycharkę Komatsu D355A w opatentowany pancerz kompozytowy wykonany z betonu umieszczonego pomiędzy stalowymi blachami. Pancerz o grubości 300 mm był nieprzenikniony dla ognia z broni ręcznej. Prawdopodobnie to tylko kwestia czasu, zanim gangi narkotykowe i rebelianci wyposażą swoje pojazdy w podobny sposób.
Dodatki
Zamiast wyposażać pojazdy w coraz grubszy i cięższy pancerz stalowy lub aluminiowy, armie zaczęły przyjmować różne formy montowanej dodatkowej ochrony.
Jednym ze znanych przykładów montowanego pancerza pasywnego opartego na materiałach kompozytowych jest modułowy, rozszerzalny system pancerza Mexas (Modular Expandable Armor System). Opracowany przez niemiecką firmę IBD Deisenroth Engineering, został wyprodukowany przez Chempro. Wyprodukowano setki zestawów opancerzenia dla gąsienicowych i kołowych bojowych pojazdów opancerzonych, a także kołowych ciężarówek. System montowany był na czołgu Leopard 2, transporterze opancerzonym M113 oraz pojazdach kołowych, takich jak Renault 6 x 6 VAB i niemieckim pojeździe Fuchs.
Firma opracowała i rozpoczęła dostarczanie swojego kolejnego systemu - Amap (Advanced Modular Armor Protection). Opiera się na nowoczesnych stopach stali, stopach aluminiowo-tytanowych, stalach nanometrycznych, ceramice i materiałach nanoceramicznych.
Naukowcy ze wspomnianego laboratorium DSTL opracowali dodatkowy ceramiczny system ochronny, który można zawiesić na samochodach. Po opracowaniu tego pancerza do masowej produkcji przez brytyjską firmę NP Aerospace i otrzymaniu oznaczenia Camac EFP, był używany w Afganistanie.
W systemie zastosowano małe sześciokątne segmenty ceramiczne, których wielkość, geometria i rozmieszczenie w układzie zostały zbadane w laboratorium DSTL. Poszczególne segmenty są spajane razem przez odlany polimer i umieszczone w materiale kompozytowym o wysokich właściwościach balistycznych.
Stosowanie zawiasowych paneli pancerza reaktywnego (pancerza reaktywnego) do ochrony pojazdów jest dobrze znane, jednak detonacja takich paneli może uszkodzić pojazd i stanowić zagrożenie dla pobliskiej piechoty. Jak sama nazwa wskazuje, Slera (samoograniczający wybuchowy pancerz reaktywny) ogranicza rozprzestrzenianie się skutków eksplozji, ale płaci za to nieco zmniejszoną wydajnością. Wykorzystuje materiały, które można zaliczyć do pasywnych; nie są tak skuteczne jak w pełni detonowalne materiały wybuchowe. Jednakże Slera może zapewnić ochronę przed wielokrotnymi trafieniami.
NERA (Non-Explosive Reactive Armor) rozwija tę koncepcję dalej i będąc pasywnym, zapewnia taką samą ochronę jak Slera, a także dobrą ochronę przed wielokrotnymi zabójstwami przed kumulacyjnymi głowicami bojowymi. Nieenergetyczny pancerz reaktywny (nieenergetyczny pancerz aktywno-reaktywny) ma dodatkowo ulepszone właściwości w zakresie zwalczania skumulowanych głowic bojowych.